Центросома: визначення, структура та функції (із діаграмою)

центросома ("середнє тіло") - це структура, що міститься в клітинах більшості рослин і тварин. Саме з цієї органели белкові структури, відомі як мікротрубочки формувати і продовжувати.

Ці мікротрубочки виходять із центру організації мікротрубочок (MTOC) і є невід'ємною частиною ряду функцій та процесів еукаріотичних клітин протягом усього життя клітини. Вони, мабуть, найбільш відомі своєю важливою роллю в процесі поділу клітин, який включає мітоз (поділ ядерного матеріалу клітини на дочірні ядра) з коротким порядком цитокінез (поділ цілої клітини на дочірні клітини).

Цей процес поділу опосередковується центріолі центросом.

Центросоми - це структури, що містять центріолі, що дають початок мікротрубочкам, які виконують функцію мітотичного веретена. Це можна передбачити багато, тому погляд на кожен із них з точки зору дає більш чітке уявлення про фізичну структуру центросом.

Протягом міжфазний, тобто період, протягом якого клітина не активно ділиться, кожна клітина містить одну центросому, що включає пару центріолей. Кожна з цих центріолей складається з дев'яти тритрубків мікротрубочок у циліндричному розташуванні; іншими словами, одна центріоль включає загальну кількість

• Якби ви подивились на переріз центріолі, ви побачили б кругова формація складається з дев'ять груп ...
• ... і кожна з цих груп має лінію три менші кола, з цими лініями менших кіл під кутом до середини кругової формації.

Також під час інтерфази реплікуються всі основні компоненти клітини, включаючи центросому та її пару центріолей. Спочатку дві центросоми, або пари центріолей, залишаються у безпосередній фізичній близькості. Як тільки мітоз повністю проходить, дві центріолі мігрувати до протилежних кінців клітини, яка готується розділитися на дві дочірні клітини.

• Між центріолями та клітинним матриксом, в якому вони створені та проживають, у структурі центросоми функціонує понад 100 різних білків. Ця матриця відома як перицентриолярний матеріал, або PCM.

Центросома проти Центромера: Ні "центросоми", ні "центріолі" не слід плутати з центромера, що є фізичним з'єднанням між сестринськими хроматидами хромосоми, яка готується до поділу в рамках мітозу.)

Як зазначалося, мікротрубочки виконують ряд різних функцій у клітинах, але їх головне призначення в поділі клітин - це служать волокнами веретена, які допомагають контролювати та здійснювати поділ клітинних компонентів під час поділу процес.

Окрім участі в мітоз, центросома відіграє життєво важливу структурну роль у клітині, генеруючи мікротрубочки що утворюють цитоскелет, що надає клітинам форму і цілісність.

Хоча, мабуть, спокусливо уявити клітини крихкими, драглистими глобусами, які є не більше ніж округлі контейнери, кожна клітина надзвичайно динамічний, включаючи його мембрану, яка ретельно контролює, які речовини можуть, а які не можуть проникати всередину і поза клітиною.

• Якщо мікротрубочки, які беруть участь у поділі клітин шляхом формування веретена подібні важелі що контролюють, куди йдуть частини клітини, а потім ті, що складають статику цитоскелет подібні риштування.

Детальніше про основну функцію клітин мікротрубочок.

Їх призначення подібне до призначення скелета вашого власного тіла, що надає решті вашої загальної фізичної форми і функціонує як різновид стійок, що вміщує інші важливі фізичні компоненти - ваші органи, м’язи та тканин.

Композиція та склад цитоскелета: Мікротрубочки, що утворюють цитоскелет, пронизані цитоплазмою всередині клітини, утворюючи ряд фігурних дужок між межею клітини та її ядром близько до центру. Ці канальці, в свою чергу, складаються з мономерних одиниць, що складаються з білка, який називається тубулін.

Цей тубулін, як і багато білків у природі, буває різних підтипів; найпоширенішими в мікротрубочках є:

• альфа-тубулін
• бета-тубулін

Лише у присутності центросоми ці мономери спонтанно формуються у мікротрубочки, в основному Можливо, так само, як яйця, цукор та шоколад формуються у печиво лише у присутності персоналу кухня.

Крім того, білки називають динеїни і кінезини брати участь у мітозі; вони допомагають орієнтувати кінці мікротрубочок у правильних місцях вздовж хромосом, що діляться, або поруч із ними, що швидко поділяються, які вишикуються вздовж метафазної пластинки.

Важливість центросом: Поки невідомо, як саме відбувається дублювання центросом під час інтерфази. Крім того, примітно, що хоча центросоми та центріолі з’являються в більшості рослинних клітин, мітоз може виникати у рослин за відсутності цих структур. Насправді в деяких клітинах тварин мітоз може функціонувати навіть тоді, коли центріолі були цілеспрямовано знищені, але це, як правило, призводить до надзвичайно великої кількості помилок реплікації.

Тому вважається, що центросоми допомагають надати певний контроль протягом усього процесу, і біохіміки прагнуть з'ясувати механізми цього, оскільки вони, ймовірно, важливі для генезу та прогресування раку та інші розлади, які залежать від реплікації та ділення клітин.

•••Дана Чень | Наукове

Клітинний поділ є найважливішим компонентом клітинної біології. Центросоми відіграють головну роль у цьому процесі.

Пам'ятайте, що дві центріолі однієї центросоми орієнтовані під прямим кутом один до одного, це означає, що мікротрубочки в цих центріолях будуть розташовані в одному з двох взаємно перпендикулярних напрямки. Також слід нагадати, що дві центросоми в поки ще не зовсім ділиться клітині лежать на протилежних кінцях міжфазної клітини.

Підсумком цієї геометрії є те, що коли веретенові волокна мітозу починають утворюватися, вони витягнути з кожного боку (або “стовп”) Клітини до її центру, де поділ клітини в кінцевому рахунку найбільш очевидний, і вони також розширюються або «віяють» назовні в різних напрямках від кожної центросоми.

Спробуйте тримати злегка розведені кулаки, а потім повільно розімніть їх, розтягуючи знову видимі пальці один до одного; це пропонує загальну картину того, що розгортається в центросомах у мітозі мітозу.

Сам мітоз включає чотири фази (іноді їх зараховують до п’яти). Для того, щоб це:

1. Профаза
2. Метафаза
3. Анафаза
4. Телофаза

Деякі джерела також включають прометафаза між профазою і метафазою. У мітозі мітозу мікротрубочки, що ростуть із зароджується мітотичного веретена на кожному полюсі, рухаються до центру клітини, де розмножені хромосоми, розташовані попарно, розташовані вздовж так званий метафазна пластинка (невидима лінія, вздовж якої відбувається розщеплення ядра).

Ці кінці шпиндельних волокон розташовуються в одному з трьох місць: на кінетохора кожної пари хромосом, що є структурою, за якою хромосоми фактично розділяються; на плечах хромосом; а в самій цитоплазмі добре з іншого боку клітини, ближче до протилежної центросоми, ніж до точки початку цих волокон.

Волокна шпинделя в експлуатації: Діапазон опорних точок кінців волокон веретена свідчить про витонченість і складність мітотичного процесу. Це свого роду «перетягування каната», але таке, яке повинно бути надзвичайно добре скоординованим, щоб поділ «проходив» через точну середину кожної пари хромосом, щоб гарантувати, що кожна дочірня клітина отримує рівно по одній хромосомі від кожної пари.

Отже, волокна веретена роблять як «штовхання», так і багато «витягування», щоб переконатись, що поділ клітини є не тільки сильним, але і точним. Мікротрубочки беруть участь у поділі ядра поодинці, але також беруть участь у поділі всієї клітини (тобто цитокінез) та повторне укладання кожної нової дочірньої клітини у власну клітинну мембрану.

Один із способів уявити собі все це: клітини не мають м’язів, але мікротрубочки приблизно такі близькі, як потрапляють клітинні компоненти.

Як уже зазначалося, центросоми клітин реплікуються під час інтерфази - порівняно тривалої частини клітинного циклу між мітотичними відділами. Реплікація центріолей у центросомах не є повною мірою консервативний, це означає, що дві утворені дочірні центріолі не є повністю ідентичними, як це мало б відбуватися в консервативному процесі. Натомість реплікація центріоля є напівконсервативний.

Хоча точний механізм реплікації центросоми під час S фаза (фаза синтезу) клітинної інтерфази залишається до кінця зрозумілим, вчені зрозуміли, що коли центриоль ділиться, одна з отриманих центріолей зберігає характеристики "матері" і може генерувати операційні мікротрубочки.

Ця центриоля має властивості, схожі на стовбурові клітини, тоді як інша, «дочка», стає повністю диференційованою. Кожна ділильна клітина має по одній парі центріолі матері-дочки на кожному полюсі, отже кожна нова дочірня клітина, як і слід було очікувати, містить одну центриоль матері та одну дочірню центріоль у кожній парі. Під час інтерфази, яка незабаром настає, ця центріоль розділиться, щоб знову створити дві пари центріолей-дочок матері.

Центриолі в диференційованих структурах: Тонкі відмінності у функції між прямокутними центріолями в кожній парі стають очевидними, коли для Наприклад, материнська центріоль прикріплюється до внутрішньої частини плазматичної мембрани клітини, утворюючи структуру називається а базальне тіло. Це тіло, як правило, є частиною миготливого або схожого на волосся розширення з мікротрубочок, яке не є рухомим; тобто не рухається.

Деякі війки (множина “вій”) джгутики (єдиний «джгутик»), які рухаються, часто рухаючи цілі клітини вздовж, тоді як в інших випадках вони служать мініатюрними мітлами, що видаляють уламки з області джгутика.

Хоча біологам потрібно багато чого дізнатись про точну динаміку центросом, рак дає вікно в те, що йде з центросомами у випадках аномального поділу клітин. Наприклад, дослідники спостерігали це ракові клітини часто містять незвичну кількість центросом замість очікуваного одного-двох, а деякі протиракові препарати (наприклад, Таксол та Вінкристин) справляють свою дію, перешкоджаючи складанню мікротрубочок.

Джгутик - це асортимент мікротрубочок, що дозволяє рухатись, як у випадку з сперматозоїд. Джгутик бере свій початок з одного базального тіла на внутрішній поверхні плазматичної мембрани. Таким чином, сперматозоїд містить одну пару центріолів.

Тому що кінцевою долею сперматозоїдів є злиття з яйцеклітина, а в яєчній клітині відсутнє базальне тіло, саме сперма гарантує, що новоутворена зигота (продукт приєднання яйцеклітини та перший крок у генеруванні нового організму в процесі розмноження) зможе ділитися, оскільки центріоль включає інструкції та компоненти, необхідні для процесу поділу.

Деякі організми мають війки на певних клітинах. Сюди входять деякі клітини власних дихальних шляхів. епітелій (поверхневі клітини; ваша шкіра - це свого роду епітелій), який вистилає ваші легені, утворюючи ряд пов'язаних між собою базальних тіл, якими насправді є війки. Трубкові розширення цих миготливих клітин функціонують для переміщення вздовж слизу та твердих частинок і, отже, захищають внутрішню частину легенів.