Съдържание
- Структурата на Centriole
- Центросомата като част от цитоскелета
- Роля на центрозомата в клетъчното деление
- Репликация на Центриол
- Роля във формирането на Cilia
Най- центрозомална („средно тяло“) е структура, намираща се в клетките на повечето растения и животни. Именно от тази органела се получават протеиновите структури, известни като микротубулите образуват и разширяват.
Тези микротубули излизат от центъра за организиране на микротубули (MTOC) и са неразделна част от редица еукариотни клетъчни функции и процеси през целия живот на клетките. Те са може би най-известни със своята важна роля в процеса на делене на клетките, който включва митоза (разделянето на ядрен материал от клетки в дъщерни ядра), последвано в кратък ред от цитокинеза (разделянето на цяла клетка на дъщерни клетки).
Този процес на разделяне се медиира от центриола на центрозоми.
Структурата на Centriole
Центрозомите са структури, които съдържат центриолите, които пораждат микротубулите, които функционират като митотично вретено. Това е много да се предвиди, така че един поглед върху всеки от тях по-ясно дава по-ясна представа за физическата настройка на центрозомите.
По време на интерфазата, който е периодът, през който клетката не се дели активно, всяка клетка съдържа една центрозома, която включва двойка центриоли. Всяка от тези центриоли се състои от девет тройни микротрубочки в цилиндрична подредба; с други думи, една центриола включва общо 27 микротубули работи от край до край. Двете центриоли са ориентирани под прав ъгъл една към друга. Самите тризнаци наподобяват малки успоредни тръби, които са в линия.
Прочетете повече за това какво се случва в интерфаза.
Също така по време на интерфаза се репликират всички основни компоненти на клетките, включително центрозомата и нейната двойка центриоли. Първоначално двата центрозома или двойки центриоли остават в непосредствена физическа близост. След като митозата е напълно в ход, двата центриола мигрират към противоположни краища на клетката, която се подготвя да се раздели на две дъщерни клетки.
Centrosome vs. Centromere: Нито „центрозома“, нито „центриол“ не трябва да се бърка с центромера, което е физическото съединение между сестринските хроматиди на хромозома, която се подготвя да се раздели като част от митозата.)
Микротубулите, както бе отбелязано, имат редица различни функции в клетките, но основната им цел в клетъчното делене е да служат като вретеновидни влакна, които помагат за контрола и извършването на разделянето на клетъчните компоненти по време на процеса на делене.
Центросомата като част от цитоскелета
В допълнение към участието в митоза, центрозомата играе жизненоважна структурна роля в клетката, като генерира микротубулите които формират цитоскелет, което е това, което придава на клетките тяхната форма и цялост.
Въпреки че е изкушаващо да си представим клетките като крехки, желатиновидни кълба, които са малко повече от закръглени контейнери, всяка клетка е изключително динамична, включително мембраната си, която внимателно контролира какви вещества могат или не могат да преминат в и извън клетката.
Прочетете повече за основната функция на клетките на микротубулите.
Тяхното предназначение е подобно на скелета на собственото ви тяло, което дава на останалата част от вас общата ви физическа форма и функционира като стелаж от видове, в които се намират другите ви важни физически компоненти - вашите органи, мускули и тъкани.
Подреждане и състав на цитоскелета: Микротубулите, образуващи цитоскелета, са резбовани през цитоплазмата на вътрешността на клетката, образувайки серия от скоби между границата на клетките и нейното ядро близо до центъра. Тези тубули от своя страна се състоят от мономерни единици, направени от протеин, наречен тубулин.
Този тубулин, подобно на много протеини в природата, се предлага в различни подтипове; най-често срещаните в микротубулите са:
Само при наличието на центрозома тези мономери спонтанно се оформят в микротрубочки, по почти същия начин, може би, тъй като яйцата, захарта и шоколадът се оформят само в бисквитки в присъствието на кухня с персонал.
В допълнение, протеини наречени dyneins и кинезини участват в митоза; те помагат да се ориентират краищата на микротубулите към техните правилни места по протежение или близо до скоро разделящите се хромозоми, които се подреждат по протежение на метафазната плоча.
Значение на центрозомите: Все още не е известно как точно става дублирането на центрозоми по време на интерфаза. Също така е забележително, че докато центрозомите и центриолите се появяват в повечето растителни клетки, митозата може да се появи при растения при липса на тези структури, Всъщност в някои животински клетки митозата може да функционира дори когато центриолите са били целенасочено унищожени, но това обикновено води до необичайно голям брой грешки в репликацията.
Следователно се смята, че това центрозомите помагат за придаване на степен на контрол по време на целия процес и биохимиците се стремят да изяснят механизмите на това, защото те вероятно са важни за генезиса и прогресията на раковите заболявания и други разстройства, които зависят от клетъчната репликация и деление.
••• Дана Чен | SciencingРоля на центрозомата в клетъчното деление
Клетъчното делене е важен компонент на клетъчната биология. Центрозомите играят основна роля в този процес.
Не забравяйте, че двете центриоли на една центросома са ориентирани под прав ъгъл една към друга, което означава, че микротубулите в тези центриоли ще бъдат разположени в една от двете взаимно перпендикулярни посоки. Също така припомнете, че двете центрозоми в една все още не съвсем деляща се клетка лежат на противоположните краища на интерфазната клетка.
Отражение на тази геометрия е, че когато шпинделните влакна на митозата започват да се образуват, те те удължете се от всяка страна (или „стълб") На клетката към нейния център, където в крайна сметка деленето на клетките е най-очевидно, и те също се разширяват или „вентилатор“ навън в редица направления от самата центросома.
Опитайте да държите затворените си юмруци леко раздалечени и след това бавно ги отворете, докато изпънете наскоро видимите си пръсти един към друг; това предлага обща картина на това какво се развива в центрозомите с течение на митозата.
Самият митоз включва четири фази (понякога изброени като пет). В ред това са:
Някои източници също включват прометафазата между профаза и метафаза. С напредването на митозата микротубулите, растящи от зараждащото се митотично вретено на всеки полюс, се придвижват към центъра на клетката, където реплицираните хромозоми, подредени по двойки, са подредени покрай т.нар. метафазна плоча (невидима линия, по протежение на която става разцепването на ядрото).
Тези рендови краища на влакната на вретеното се навиват на едно от трите места: на кинетохорна на всяка хромозомна двойка, която е структурата, при която хромозомите действително се разделят; върху раменете на хромозомите; и в самата цитоплазма от другата страна на клетката, по-близо до противоположната центрозома, отколкото до мястото на произход на тези влакна.
Шпиндел влакна в експлоатация: Обхватът на точките на закрепване на краищата на вретеновите влакна свидетелства за елегантността и сложността на митотичния процес. Това е вид "влекач" от сортове, но трябва да бъде изключително добре координиран, така че разделението да "минава" през точната среда на всяка двойка хромозома, за да се гарантира, че всяка дъщерна клетка получава точно по една хромозома от всяка двойка.
Следователно влакната на вретеното правят известно „натискане“, както и голяма част от „издърпване“, за да се гарантира, че деленето на клетките е не само силно, но и точно. Микротубулите участват сами в делението на ядрото, но също така участват в деленето на цялата клетка (т.е. цитокинеза) и повторното затваряне на всяка нова дъщерна клетка в нейната собствена клетъчна мембрана.
Един от начините да си представим всичко това: Клетките нямат мускули, но микротубулите са приблизително толкова близки, колкото и клетъчните компоненти.
Репликация на Центриол
Както беше посочено, центрозомите на клетките се възпроизвеждат по време на интерфаза, сравнително дългата част на клетъчния цикъл между митотичните деления. Репликацията на центриоли в центрозоми не е напълно консервативни, което означава, че образуваните две дъщерни центриоли не са напълно идентични, както би се случило при консервативен процес. Вместо това е центриоловата репликация semiconservative.
Докато точният механизъм на репликация на центрозома по време на S фаза (фаза на синтез) на клетъчната интерфаза остава да се разбере напълно, учените са разбрали, че когато центриола се раздели, т.е. един от получените центриоли запазва характеристиките на „майката“ и може да генерира оперативни микротубули.
Тази центриола притежава „подобни на стволови клетки“ свойства, докато другата „дъщеря“ става напълно диференцирана. Всяка делителна клетка има по една двойка центриола майка-дъщеря на всеки полюс, така че всяка нова дъщерна клетка, както може би очаквате, съдържа по една центриола майка и една дъщерна центриола във всяка двойка. По време на интерфазата, която скоро следва, тази центриола ще се раздели, за да създаде отново две двойки центриола-майка-центриола-дъщеря.
Центриоли в диференцирани структури: Фините разлики във функцията между правоъгълните центриоли във всяка двойка стават очевидни, когато например майчиният центриол се прикрепи към вътрешността на плазмената мембрана на клетката, за да образува структура, наречена a базално тяло, Това тяло обикновено е част от реснички, или приличащи на коса мулти-микротрубулни разширения, които не са подвижни; това означава, че не се движи.
някои мигли (множествено число от „cilium“) камшичета (единствено „джобче“), които се движат, често изтласкват цели клетки заедно, докато в други случаи служат като миниатюрни метли от сорт, които изчистват отломки от областта на флагела.
Докато биолозите имат какво да научат за точната динамика на центрозомите, ракът дава прозорец в това, което се обърква с центрозомите в случаи на анормално клетъчно делене. Изследователите забелязват например това раковите клетки често съдържат необичаен брой центрозоми вместо очакваното едно или две и някои лекарства против рак (например таксол и винкристин) упражняват своите ефекти, като пречат на сглобяването на микротубули.
Роля във формирането на Cilia
Жлебче е асортимент от микротрубове, който дава възможност за движение, както в случая на сперматозоид, Флагелът произхожда от единично базално тяло на вътрешната повърхност на плазмената мембрана. По този начин, сперматозоид съдържа една единична центриолна двойка.
Тъй като крайната съдба на сперматозоидите е да се слее с яйцеклетка, а на яйцеклетката липсва базално тяло, именно спермата гарантира, че новообразуваният зигота (продукт на присъединяване на яйцеклетка и сперма и първата стъпка от генерирането на нов организъм в репродукцията) ще бъде в състояние да се раздели, тъй като центриолът включва инструкции и компоненти, необходими за процеса на разделяне.
Някои организми имат реснички на определени клетки. Това включва някои от клетките на вашия собствен дихателен тракт. Най- епителий (повърхностни клетки; кожата ви е нещо като епител), който очертава белите ви дробове, образува редица свързани основни тела, което всъщност представлява ресничките. Тръбните разширения на тези цилиарни клетки функционират да се движат по слуз и частици и следователно защитават вътрешността на белите дробове.