Centrossoma: Definição, Estrutura e Função (com Diagrama)

O centrossoma ("corpo médio") é uma estrutura encontrada nas células da maioria das plantas e animais. É a partir dessa organela que as estruturas das proteínas conhecidas como microtúbulos formar e estender.

Esses microtúbulos emergem do centro organizador de microtúbulos (MTOC) e são essenciais para uma série de funções e processos celulares eucarióticos ao longo da vida de uma célula. Eles são talvez mais conhecidos por seu importante papel no processo de divisão celular, que inclui mitose (a divisão do material nuclear de uma célula em núcleos filhos) seguido em breve por citocinese (a divisão de uma célula inteira em células-filhas).

Este processo de divisão é mediado pelo centríolos dos centrossomas.

Centrossomas são estruturas que contêm os centríolos, que dão origem aos microtúbulos que funcionam como o fuso mitótico. Isso é muito para imaginar, portanto, uma olhada em cada um desses termos dá uma ideia mais clara da configuração física dos centrossomas.

No decorrer

• Se você olhasse para uma seção transversal de um centríolo, você veria um formação circular consiste em nove grupos ...
• ... e cada um desses grupos tem uma linha de três círculos menores, com essas linhas de círculos menores angulados em direção ao meio da formação circular.

Também durante a interfase, todos os componentes básicos de uma célula são replicados, incluindo o centrossoma e seu par de centríolos. Inicialmente, os dois centrossomas, ou pares de centríolos, permanecem em estreita proximidade física. Uma vez que a mitose está totalmente em andamento, os dois centríolos migrar em direção a extremidades opostas da célula que está se preparando para se dividir em duas células-filhas.

• Entre os centríolos e a matriz celular na qual eles são criados e residem, mais de 100 proteínas distintas têm uma função na estrutura do centrossoma. Esta matriz é conhecida como material pericentriolar, ou PCM.

Centrossoma vs. Centrômero: Nem "centrossoma" ou "centríolo" deve ser confundido com o Centrômero, que é a junção física entre as cromátides irmãs de um cromossomo que está se preparando para se dividir como parte da mitose.)

Os microtúbulos, como observado, têm uma série de funções diferentes nas células, mas seu principal objetivo na divisão celular é servem como fibras do fuso que ajudam a controlar e realizar a separação dos componentes celulares durante a divisão processar.

Além de participar de mitose, o centrossoma desempenha um papel estrutural vital na célula, gerando o microtúbulos que forma o citoesqueleto, que é o que dá às células sua forma e integridade.

Embora seja talvez tentador imaginar as células como globos frágeis e gelatinosos que são pouco mais do que recipientes arredondados, cada célula é extremamente dinâmico, incluindo sua membrana, que controla cuidadosamente quais substâncias podem ou não passar para dentro e para fora da célula.

• Se o microtúbulos que participam da divisão celular ao formar o fuso são como alavancas que controlam para onde vão as partes da célula, então aquelas que compõem o estático citoesqueleto são como andaime.

Leia mais sobre a função principal das células dos microtúbulos.

Seu propósito é semelhante ao do esqueleto do seu próprio corpo, o que dá ao resto de você sua forma física geral e funciona como uma espécie de rack que mantém seus outros componentes físicos importantes - seus órgãos, músculos e tecidos.

Disposição e composição do citoesqueleto: Os microtúbulos que formam o citoesqueleto são enroscados no citoplasma do interior da célula, formando uma série de colchetes entre o limite da célula e seu núcleo próximo ao centro. Esses túbulos, por sua vez, consistem em unidades monoméricas feitas de uma proteína chamada tubulina.

Esta tubulina, como muitas proteínas na natureza, vem em uma variedade de subtipos; os mais comuns encontrados em microtúbulos são:

• alfa-tubulina
• beta-tubulina

Somente na presença de um centrossoma esses monômeros se formam espontaneamente em microtúbulos, em grande parte do da mesma forma, talvez, como ovos, açúcar e chocolate só se transformam em biscoitos na presença de uma equipe humana cozinha.

Além disso, proteínas chamadas dineins e kinesins participar na mitose; eles ajudam a orientar as extremidades dos microtúbulos em seus locais corretos ao longo ou próximo aos cromossomos que se dividem em breve, que se alinham ao longo da placa metafásica.

Importância dos centrossomos: Ainda não se sabe exatamente como ocorre a duplicação dos centrossomas durante a interfase. Além disso, é notável que, embora centrossomas e centríolos apareçam na maioria das células vegetais, a mitose pode ocorrer em plantas na ausência dessas estruturas. Na verdade, em algumas células animais, a mitose pode funcionar mesmo quando os centríolos foram destruídos propositalmente, mas isso geralmente resulta em um número excepcionalmente alto de erros de replicação.

Portanto, acredita-se que centrossomas ajudam a conferir um grau de controle ao longo de todo o processo, e os bioquímicos estão se esforçando para elucidar os mecanismos disso, porque eles são provavelmente importantes em a gênese e progressão dos cânceres e outros distúrbios que dependem da replicação e divisão celular.

•••Dana Chen | Ciência

A divisão celular é um componente crucial da biologia celular. Centrossomas desempenham um papel importante neste processo.

Lembre-se de que os dois centríolos de um único centrossoma são orientados perpendicularmente um ao outro, o que significa que os microtúbulos nestes centríolos serão dispostos em um de dois perpendiculares mutuamente instruções. Lembre-se também de que os dois centrossomas em uma célula que ainda não está se dividindo totalmente estão em extremidades opostas da célula em interfase.

Uma implicação desta geometria é que quando as fibras do fuso da mitose começam a se formar, elas estender de cada lado (ou “pólo”) Da célula em direção ao seu centro, onde a divisão celular é, em última análise, mais evidente, e eles também se estendem ou "ventilam" para fora em uma variedade de direções de cada centrossoma em si.

Tente manter os punhos fechados levemente separados e, em seguida, abra-os lentamente enquanto estende os dedos recém-visíveis um em direção ao outro; isso oferece uma imagem geral do que se desenrola nos centrossomas à medida que a mitose prossegue.

A mitose em si inclui quatro fases (às vezes listadas como cinco). Em ordem, são:

1. Prófase
2. Metafase
3. Anáfase
4. Telófase

Algumas fontes também incluem prometáfase entre prófase e metáfase. À medida que a mitose começa, os microtúbulos crescendo a partir do fuso mitótico nascente em cada movimento do pólo em direção ao centro da célula, onde os cromossomos replicados dispostos em pares estão alinhados ao longo do assim chamado placa metafásica (uma linha invisível ao longo da qual ocorre a clivagem do núcleo).

Essas extremidades variadas das fibras do fuso terminam em um de três lugares: no cinetocoro de cada par de cromossomos, que é a estrutura na qual os cromossomos realmente se separam; nos braços dos cromossomos; e no próprio citoplasma, bem do outro lado da célula, mais perto do centrossoma oposto do que do ponto de origem dessas fibras.

Fibras do eixo em operação: A gama de pontos de ancoragem das pontas das fibras do fuso atesta a elegância e a complexidade do processo mitótico. É uma espécie de "cabo de guerra", mas deve ser extremamente bem coordenado, de modo que a divisão "atravesse" o meio exato de cada par de cromossomos para garantir que cada célula filha recebe exatamente um cromossomo de cada par.

As fibras do fuso, portanto, “empurram” e também “puxam” muito para garantir que a divisão celular não seja apenas forte, mas precisa. Os microtúbulos participam apenas da divisão do núcleo, mas também participam da divisão de toda a célula. (isto é, citocinese) e o re-fechamento de cada nova célula filha em sua própria membrana celular.

Uma maneira de talvez imaginar tudo isso: as células não têm músculos, mas os microtúbulos estão quase tão próximos quanto os componentes celulares chegam.

Como afirmado, os centrossomas das células se replicam durante a interfase, a parte comparativamente longa do ciclo celular entre as divisões mitóticas. A replicação dos centríolos nos centrossomas não é totalmente conservador, o que significa que os dois centríolos filhos formados não são inteiramente idênticos, como ocorreria em um processo conservador. Em vez disso, a replicação do centríolo é semiconservador.

Embora o mecanismo exato de replicação do centrossoma durante o Fase S (fase de síntese) da interfase celular ainda precisa ser totalmente compreendido, os cientistas perceberam que, quando um centríolo se divide, um dos centríolos resultantes retém as características da "mãe" e pode gerar microtúbulos operacionais.

Este centríolo tem propriedades “semelhantes às de uma célula-tronco”, enquanto o outro, a “filha”, torna-se totalmente diferenciado. Cada célula em divisão tem um par de centríolos mãe-filha em cada pólo, então cada nova célula filha, como você pode esperar, contém um centríolo mãe e um centríolo filha em cada par. Durante a interfase que se segue, esse centríolo se dividirá para criar novamente dois pares de centríolo mãe-centríolo filha.

Centríolos em estruturas diferenciadas: As diferenças sutis de função entre os centríolos em ângulo reto em cada par tornam-se evidentes quando, por exemplo, o centríolo-mãe se liga ao interior da membrana plasmática da célula para formar uma estrutura chamado de corpo basal. Este corpo geralmente é parte de um cílio, ou extensão multimicrotúbulo semelhante a um cabelo, que não é móvel; ou seja, ele não se move.

Algum cílios (o plural de "cílio") forma flagelo (“flagelo” singular) que se movem, muitas vezes impulsionando células inteiras, enquanto em outros casos servem como vassouras em miniatura de um tipo que limpa detritos da região do flagelo.

Embora os biólogos tenham muito a aprender sobre a dinâmica precisa dos centrossomas, o câncer fornece uma janela para o que há de errado com os centrossomas em casos de divisão celular anormal. Os pesquisadores observaram, por exemplo, que as células cancerosas geralmente contêm um número incomum de centrossomas em vez de um ou dois esperados, e certos medicamentos anticâncer (por exemplo, Taxol e vincristina) exercem seus efeitos interferindo na montagem dos microtúbulos.

Um flagelo é uma variedade de microtúbulos que permite a locomoção, como no caso de um célula de esperma. Um flagelo se origina de um único corpo basal na superfície interna da membrana plasmática. Assim, um espermatozóide contém um único par de centríolos.

Porque o destino final de um espermatozóide é se fundir com um célula de ovo, e um óvulo carece de um corpo basal, é o esperma que garante que um zigoto recém-formado (o produto de união óvulo-espermatozoide e a primeira etapa na geração de um novo organismo em reprodução) serão capazes de se dividir, Desde a o centríolo inclui instruções e componentes necessários para o processo de divisão.

Alguns organismos possuem cílios em certas células. Isso inclui algumas células do seu próprio trato respiratório. O epitélio (células de superfície; sua pele é uma espécie de epitélio) que reveste seus pulmões forma uma série de corpos basais conectados, que é o que um cílio realmente é. As extensões tubulares dessas células ciliadas funcionam para mover o muco e as partículas e, portanto, proteger o interior dos pulmões.