„Centrosome“: apibrėžimas, struktūra ir funkcijos (su diagrama)

The centrosoma („vidurinis kūnas“) yra struktūra, randama daugumos augalų ir gyvūnų ląstelėse. Iš šios organelės baltymo struktūros, žinomos kaip mikrovamzdeliai formą ir pratęsti.

Šie mikrovamzdeliai atsiranda iš mikrovamzdelių organizavimo centro (MTOC) ir yra neatsiejami nuo daugelio eukariotinių ląstelių funkcijų ir procesų per visą ląstelės gyvenimą. Jie bene geriausiai žinomi dėl savo svarbaus vaidmens ląstelių dalijimosi procese, kuris apima mitozė (ląstelės branduolinės medžiagos padalijimas į dukterinius branduolius) sekė trumpai citokinezė (visos ląstelės padalijimas į dukterines ląsteles).

Šį padalijimo procesą tarpininkauja centriolių centrosomų.

Centrosomos yra struktūros, turinčios centrioles, dėl kurių atsiranda mikrovamzdeliai, kurie veikia kaip mitozės verpstė. Tai daug ką galima įsivaizduoti, todėl pažvelgus į kiekvieną iš šių aspektų, galima aiškiau suprasti fizinę centrosomų struktūrą.

Per tarpfazis, kuris yra laikotarpis, per kurį ląstelė aktyviai nesidalija, kiekvienoje ląstelėje yra viena centrosoma, į kurią įeina pora centriolių. Kiekviena iš šių centriolių susideda iš devynių mikrovamzdelių tripletų cilindro formos; kitaip tariant, viena centriolė apima iš viso

• Jei pažvelgtumėte į centriolio skerspjūvį, pamatytumėte a žiedinis darinys susidedantis iš devynios grupės ...
• ... ir kiekviena iš šių grupių turi eilutę trys mažesni apskritimai, kai šios mažesnių apskritimų linijos yra pasuktos link apskritimo darinio vidurio.

Taip pat tarpfazės metu visi pagrindiniai ląstelės komponentai, įskaitant centrosomą ir jos porą centriolių, yra pakartojami. Iš pradžių dvi centrosomos arba centriolių poros lieka arti fizinio artumo. Visiškai įsibėgėjus mitozei, dvi centriolės migruoti priešingų galų link ląstelės, kuri ruošiasi padalyti į dvi dukterines ląsteles.

• Tarp centriolių ir ląstelių matricos, kurioje jie yra sukurti ir gyvena, centrosomos struktūroje veikia daugiau kaip 100 skirtingų baltymų. Ši matrica yra žinoma kaip pericentriolinė medžiagaarba PCM.

Centrosome vs. Centromeras: Nei „centrosomos“, nei „centriolės“ nereikėtų painioti su centromeras, kuri yra fizinė jungtis tarp seserinių chromosomų chromosomos, kuri ruošiasi dalytis kaip mitozės dalis.)

Mikrovamzdeliai, kaip pažymėta, turi daug skirtingų funkcijų ląstelėse, tačiau jų pagrindinis ląstelių dalijimosi tikslas yra tarnauja kaip verpstės pluoštai, padedantys kontroliuoti ir atlikti ląstelių komponentų atskyrimą dalijimosi metu procesą.

Be dalyvavimo mitozė, centrosoma vaidina gyvybiškai svarbų struktūrinį vaidmenį ląstelėje, generuodama mikrovamzdeliai kad formuoja citoskeletas, kuris ląstelėms suteikia jų formą ir vientisumą.

Nors galbūt vilioja ląsteles įsivaizduoti kaip trapius, želatininius gaublius, kurie yra šiek tiek daugiau nei apvalūs indai, kiekviena ląstelė yra itin dinamiška, įskaitant jos membraną, kuri atidžiai kontroliuoja, kokios medžiagos gali patekti į ląstelę ir už jos ribų.

• Jei mikrovamzdeliai, kurie dalyvauja ląstelių dalijime formuodami verpstę yra panašūs svertai kad valdytų, kur eina ląstelės dalys, tada tas, kurios sudaro statinę citoskeletas yra kaip pastoliai.

Skaitykite daugiau apie pagrindinę mikrovamzdelių ląstelių funkciją.

Jų paskirtis yra panaši į jūsų paties kūno griaučius, kurie suteikia jums likusiems bendrą fizinę formą ir veikia kaip rūšių lentyna, kurioje telpa kiti svarbūs jūsų fiziniai komponentai - jūsų organai, raumenys ir audiniai.

Citoskeleto išdėstymas ir sudėtis: Mikrovamzdeliai, formuojantys citoskeletą, yra įsriegti per ląstelės vidų citoplazmą, formuojant breketų seriją tarp ląstelės ribos ir jos branduolio arti centro. Savo ruožtu šios kanalėlės susideda iš monomerinių vienetų, pagamintų iš baltymo, vadinamo tubulinas.

Šis tubulinas, kaip ir daugelis baltymų gamtoje, yra įvairių potipių; dažniausiai mikrotubulėse randama:

• alfa-tubulinas
• beta-tubulinas

Tik esant centrosomai šie monomerai savaime susidaro į mikrovamzdelius galbūt taip pat, nes kiaušiniai, cukrus ir šokoladas iš sausainių formuojasi tik dalyvaujant žmogui virtuvė.

Be to, baltymai vadinami dyneinai ir kinezinai dalyvauti mitozėje; tai padeda nukreipti mikrovamzdelių galus į teisingą vietą palei greitai pasidalijančias chromosomas arba šalia jų, kurios išsidėsčiusios palei metafazinę plokštelę.

Centrosomų svarba: Kol kas nežinoma, kaip tiksliai vyksta centrosomų dubliavimasis tarpfazės metu. Taip pat pažymėtina, kad nors centrosomos ir centriolės pasirodo daugumoje augalų ląstelių, mitozė gali atsirasti augaluose, jei nėra šių struktūrų. Tiesą sakant, kai kuriose gyvūnų ląstelėse mitozė gali veikti net ir tada, kai tikslingai sunaikintos centriolės, tačiau tai dažniausiai sukelia neįprastai daug replikacijos klaidų.

Todėl manoma, kad centrosomos padeda suteikti tam tikrą kontrolę viso proceso metu, o biochemikai siekia išsiaiškinti to mechanizmus, nes jie greičiausiai yra svarbūs 2007 m vėžio genezė ir progresavimas ir kiti sutrikimai, kurie priklauso nuo ląstelių replikacijos ir dalijimosi.

•••Dana Chen | Mokslo

Ląstelių dalijimasis yra lemiamas ląstelių biologijos komponentas. Centrosomos vaidina svarbų vaidmenį šiame procese.

Atminkite, kad dvi vienos centrosomos centriolės yra nukreiptos stačiu kampu viena kitos atžvilgiu, tai reiškia, kad šių centriolių mikrovamzdeliai bus išdėstyti viename iš dviejų statmenų nurodymai. Taip pat prisiminkite, kad dvi centrosomos dar ne visai dalijančioje ląstelėje guli ant priešingų tarpfazių ląstelių galų.

Šios geometrijos reikšmė yra ta, kad kai mitozės verpstės skaidulos pradeda formuotis, jos tęskite iš kiekvienos pusės (arba „stulpas”) Ląstelės link jos centro, kur ląstelių dalijimasis yra akivaizdžiausias, ir jie taip pat tęsiasi arba „vėdina“ išorę įvairiomis kryptimis nuo kiekvienos pačios centrosomos.

Pabandykite laikyti uždarytus kumščius, laikomus šiek tiek vienas nuo kito, tada lėtai juos atidarykite, ištiesdami naujai matomus pirštus vienas į kitą; tai suteikia bendrą vaizdą apie tai, kas vyksta centrosomose, vykstant mitozei.

Pati mitozė apima keturias fazes (kartais nurodomas kaip penkios). Kad tai būtų:

1. Pranašumas
2. Metafazė
3. Anafazė
4. Telofazė

Kai kurie šaltiniai taip pat apima prometafazė tarp profazės ir metafazės. Vykstant mitozei, mikrotubulės, augančios iš besiformuojančio mitozinio suklio, kiekviename poliuje juda link ląstelės centro, kur poromis išsidėsčiusios replikuotos chromosomos yra išrikiuotos palei vadinamasis metafazės plokštė (nematoma linija, kuria einant vyksta branduolio skilimas).

Šie verpstės pluošto galai susisuka vienoje iš trijų vietų: ant kinetochore kiekvienos chromosomos poros, kuri yra struktūra, kurioje chromosomos iš tikrųjų atsiskiria; ant chromosomų rankų; o pačioje citoplazmoje gerai kitoje ląstelės pusėje, arčiau priešingos centrosomos nei prie šių skaidulų kilmės taško.

Verpstės pluoštai veikiant: Verpstės pluoštų galų tvirtinimo taškų diapazonas patvirtina mitozės proceso eleganciją ir sudėtingumą. Tai yra „virvės traukimas“, tačiau jis turi būti itin gerai koordinuotas, kad tas dalijimasis „eitų per“ tiksliai kiekvienos chromosomos poros vidurį, kad būtų užtikrinta, jog kiekviena dukterinė ląstelė gauna tiksliai po vieną chromosomą iš kiekvienos poros.

Todėl verpstės pluoštai šiek tiek „stumia“, taip pat labai „traukia“, kad ląstelių dalijimasis būtų ne tik stiprus, bet ir tikslus. Mikrovamzdeliai dalyvauja dalijant branduolį atskirai, tačiau taip pat dalyvauja dalijantis visai ląstelei (t. y. citokinezė) ir kiekvienos naujos dukterinės ląstelės uždarymas savo ląstelės membranoje.

Vienas iš būdų galbūt visa tai įsivaizduoti: Ląstelės neturi raumenų, tačiau mikrovamzdeliai yra maždaug tiek arti, kiek patenka ląstelių komponentai.

Kaip minėta, ląstelių centrosomos dauginasi tarpfazės metu, palyginti ilgoje ląstelių ciklo dalyje tarp mitozinių dalijimųsi. Centriolių replikacija centrosomose nėra visiškai baigta konservatyvus, tai reiškia, kad dvi susiformavusios dukros centriolės nėra visiškai tapačios, kaip tai nutiktų konservatyviame procese. Vietoj to, centriolio replikacija yra pusiau konservatyvus.

Nors tikslus centrosomų replikacijos mechanizmas per S fazė (sintezės fazė) ląstelių tarpfazių dar nėra visiškai suprantama, mokslininkai suprato, kad dalijant centriolei, viena iš gautų centriolių išlaiko „motinos“ savybes ir gali generuoti veikiančias mikrovamzdeles.

Šis centriolis turi „į kamienines ląsteles panašių“ savybių, o kitas, „dukra“, visiškai diferencijuojasi. Kiekvienoje dalijančioje ląstelėje kiekvienoje ašigalyje yra viena motinos ir dukros centriolių pora, taigi kiekvienoje naujoje dukterinėje ląstelėje, kaip galima tikėtis, kiekvienoje poroje yra po vieną motinos centriolę ir po vieną dukros centriolę. Netrukus prasidėsiančios fazės metu šis centriolis pasidalins ir vėl sukurs dvi motinos centriolių ir dukrų centriolių poras.

Centrioliai diferencijuotose struktūrose: Subtilūs kiekvienos poros stačiakampių centriolių funkcijos skirtumai išryškėja tada, kai pavyzdžiu, motinos centriolė prisitvirtina ląstelės plazmos membranos viduje, kad suformuotų struktūrą vadinamas a pamatinis kūnas. Šis kūnas paprastai yra ciliumo arba į plaukus panašaus daugialypio vamzdelio priauginimo dalis, kuri nėra judri; tai yra nejuda.

Kai kurie blakstienos (daugiskaitos „cilium“) forma vėliava (pavienis „flagellum“), kurie juda, dažnai varydami visas ląsteles kartu, o kitais atvejais tarnauja kaip miniatiūrinės šluotos, kurios pašalina šiukšles iš flagelio regiono.

Nors biologai turi daug sužinoti apie tikslią centrosomų dinamiką, vėžys pateikia langą į tai, kas blogai vyksta su centrosomomis nenormalaus ląstelių dalijimosi atvejais. Tyrėjai pastebėjo, pavyzdžiui, kad vėžinėse ląstelėse dažnai būna neįprastas skaičius centrosomų vietoj laukiamo vieno ar dviejų, o tam tikri vaistai nuo vėžio (pvz., Taxol ir vinkristinas) daro savo poveikį, trukdydami mikrotubulių surinkimui.

„Flagellum“ yra mikrovamzdelių asortimentas, leidžiantis judėti, kaip ir a atveju spermos ląstelė. Vėliava kyla iš vieno bazinio kūno, esančio vidiniame plazmos membranos paviršiuje. Taigi spermos ląstelėje yra viena centriolių pora.

Nes spermos ląstelių galutinis likimas yra susilieti su kiaušialąstė, o kiaušialąstėje trūksta pamatinio kūno, būtent spermatozoidai užtikrina, kad naujai susiformavusi zigota ( kiaušialąstės ir spermatozoidų prisijungimas ir pirmasis naujo organizmo reprodukcijos etapas) galės suskirstyti, nuo centriolis apima instrukcijas ir komponentus, reikalingus dalijimo procesui.

Kai kurie organizmai turi tam tikrų ląstelių blakstienas. Tai apima kai kurias jūsų pačių kvėpavimo takų ląsteles. The epitelio (paviršiaus ląstelės; jūsų oda yra tam tikras epitelis), kuris iškloja jūsų plaučius, sudaro kelis sujungtus pamatinius kūnus, o tai yra tai, kas iš tikrųjų yra cilija. Šių ciliarinių ląstelių vamzdiniai pratęsimai veikia judėdami išilgai gleivių ir kietųjų dalelių, todėl apsaugo plaučių vidų.