Структурата на центъра на клетките. Характеристики на структурата на клетъчния център

Доказано е, че клетките на еукариотните организмиса представени чрез система от мембрани, образуващи органоиди на протеино-фосфолипидния състав. Съществува обаче важно изключение от това правило. Два органели (клетъчен център и рибозом), както и органични движения (фланели и ресни) имат немембранна структура. Какво са образовани? В тази статия ще се опитаме да намерим отговора на този въпрос, а също така ще проучим структурата на клетъчния център на клетката, често наричана центрозома.

Всички клетки съдържат клетъчен център

Първият факт, че се интересуват учени - енезадължително наличие на този органоид. По този начин, в долните гъби - chitridiomycetes - и във висшите растения тя отсъства. Както се оказа, в водораслите, в човешките клетки и в повечето животни присъствието на клетъчен център е необходимо за осъществяване на процесите на митоза и мейоза. Първият начин за разделяне на соматични клетки и други - секс. Центрозомът е задължителен участник в двата процеса. Различията на центролите му към полюсите на разделящата клетка и напрежението между нишките на шпиндела на нишките също осигуряват по-нататъшно отклонение на хромозомите, прикрепени към тези нишки и към полюсите на майчината клетка.

Микроскопските проучвания разкриха характеристикиструктурата на центъра на клетката. Той включва от един до няколко плътни кръвни телца - центроли, от които микротубулите се разпръскват различно. Ще разгледаме по-подробно външния вид, както и структурата на клетъчния център.

Центрозом в интерфазова клетка

В жизнения цикъл на клетките може да бъде центърът на клеткитеВижте в период, наречен интерфаза. В близост до основната мембрана обикновено се намират два микроцилиндъра. Всяка от тях се състои от протеинови тръби, събрани на три части (триплети). Девет такива структури формират повърхността на центриола. Ако има два от тях (което се случва най-често), те се намират под прав ъгъл един на друг. В периода на живота между две разделения, структурата на клетъчния център в клетката е почти еднаква за всички еукариоти.

Ултраструктура на центрозомата

Да проучи структурата на клетъчния центървъзможно в резултат на използването на електронен микроскоп. Учените са установили, че цилиндрите на центрозомите имат следните размери: дължината им е 0.3-0.5 микрона, диаметърът е 0.2 микрона. Броят на центролите преди началото на разделянето задължително се удвоява. Това е необходимо, за да могат самите клетки на майката и дъщерята, в резултат на разделянето, да получат клетъчен център, състоящ се от две центроли. Характеристиките на структурата на клетъчния център са, че центриолите, които го правят, не са еквивалентни: един от тях - зрял (майчин) - съдържа допълнителни елементи: перинционен сателит и неговите придатъци. Незрелият центриол има специфична област, наречена колело на колело.

Поведението на центрозомата при митоза

Известно е, че растежът на тялото, както и неговатавъзпроизвеждането се извършва на ниво елементарна единица жива природа, която е клетка. Структурата на клетката, локализацията и функциите на клетката, както и нейните органоиди, се изследват чрез цитология. Въпреки факта, че учените са извършили доста изследвания, клетъчният център все още не е напълно разбран, въпреки че ролята му в клетъчното деление е напълно изяснена. В профазата на митозата и в профазата на редуктивното деление на мейозата центриолите се отклоняват към полюсите на майчината клетка и след това се образува нажежаема жичка на делението на делене. Те са прикрепени към центромерите на първичното свиване на хромозомите. Защо е необходимо?

Вретено на анафазното клетъчно делене

Експерименти G. Boveri, A. Нийл и други учени са направили възможно да се установи, че структурата на клетъчния център и неговите функции са взаимосвързани. Наличието на две центриола, биполярно разположени по отношение на полюсите на клетките, и нишки вретено помежду осигурява равномерно разпределение на хромозоми, свързани с микротубули, всеки от майка клетъчни полюси.

Така броят на хромозомите ще бъдесъщото в дъщерните клетки в резултат на митоза или половина (в мейоза), отколкото в оригиналната майчина клетка. Особено интересен е фактът, че структурата на клетъчния център се променя и корелира с етапите на жизнения цикъл на клетката.

Химичен анализ на органели

За по-добро разбиране на функциите и ролята на центрозоматание ще проучим какви органични съединения са включени в състава му. Както бихте очаквали, протеините са водещите. Достатъчно е да си припомним, че структурата и функциите на клетъчната мембрана също зависят от наличието на пептидни молекули в нея. Имайте предвид, че в центрозомата, протеините имат контрактилна способност. Те са част от микротубулите и се наричат ​​тубулини. Изучавайки външната и вътрешната структура на клетъчния център, споменахме спомагателните елементи: периферни зони и придатъци на центроли. Те включват везицин и мицитин.

Има и протеини, които регулират метаболизмаорганел. Тази киназа и фосфатаза са специални пептиди, отговорни за ядрата на микротубулите, т.е. за образуването на активна молекула от семената, с която започва растежът и синтезата на радиалните микрофиламенти.

Клетъчен център като организатор на фибриларни протеини

В цитологията най-накрая се оправипредставяне на центрозомата като основна органела, отговорна за образуването на микротубули. Благодарение на обобщаването на изследванията, Fulton може да твърди, че клетъчният център осигурява този процес по четири начина. Например: полимеризация на спираловидни влакна с нажежаема жичка, образуване на проценти, създаване на радиална микротубулна система от интерфазната клетка и накрая синтез на елементи в първичния целум. Това е специално образование, характерно за майчините центрове. Изследвайки структурата и функциите на клетъчната мембрана, учените я откриват под електронен микроскоп в клетъчния център след митотично разделение на клетката или по време на появата на митоза. Във фаза G2 на интерфазата, както и в ранните етапи на профазата, клеумизмът изчезва. Съгласно химичния състав, той се състои от техните тубулинови молекули и е етикет, върху който е възможно да се идентифицира зрял майстор центриол. Как става съзряването на центрозомата? Обмислете всички нюанси на този процес.

Етапи на формиране на центроли

Цитолозите са установили, че дъщерята и майкатацентролите, които формират диплозома, не са идентични в структурата си. По този начин, зрялата структура е обградена от слой от перинциологична субстанция, митотичната хало. Пълното съзряване на дъщерния центриол отнема повече от един жизнен цикъл на клетката. В края на етап G1 на втория клетъчен цикъл, новият центриол вече действа като организатор на микротубулите и е в състояние да образува нишковидни нишки на шпиндел, както и формирането на специални органели за движение. Те могат да бъдат ресни и фрагменти, намерени в едноклетъчни протозои (напр. Зелени егуленни, инфузорични обувки), както и в много водорасли, например хламидононади. Фрагмелите, образувани от микротубулите на клетъчния център, са оборудвани с много спори в водорасли, както и с половите клетки на животни и хора.

Ролята на центрозомата в живота на клетката

Така че, ние бяхме убедени, че един от най-многомалки клетъчни органели (отнема по-малко от 1% от клетките) играе главна роля в регулирането на метаболизма двете растителни и животински клетки. Нарушаването на образуването на делене на шпиндеса води до образуването на генетично дефектни дъщерни клетки. Техните комплекти хромозоми се различават от нормалното, което води до хромозомни аберации. В резултат на това - развитието на ненормални индивиди или тяхната смърт. В медицината е установена връзката между броя на центролите и риска от онкологични заболявания. Например, ако нормалните кожни клетки съдържат 2 центроли, тогава тъканната биопсия в случай на рак на кожата показва увеличаване на броя на 4-6. Тези резултати служат като доказателство за ключовата роля на центрозомата при контролиране на клетъчното делене. Последните експериментални данни показват важната роля на този органел в процесите на вътреклетъчен транспорт. Уникалната структура на клетъчния център му позволява да регулира както формата на клетката, така и нейната промяна. Обикновено разработването центрозомална единици, разположени в близост до апарата на Голджи, близо до ядрото, и с тях се предвижда интегративен и сигнализация функции при изпълнението на митоза, мейоза и програмирана клетъчна смърт - apuptoza. Ето защо съвременната цитологично счита важен обединяващи центрозомална органели, клетки, е отговорен и за двете му подразделение, както и цялата метаболизма като цяло.