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

Доказано е, че клетките на еукариотните организми се представят от система от мембрани, образуващи органоиди на състав на протеин-фосфолипид. 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 заинтересовани учени е незадължителното присъствие на този органоид. По този начин, в долните гъби - chitridiomycetes - и във висшите растения тя отсъства. Както се оказва, в човешки клетки и в повечето животни е водорасли присъствието на центъра на клетката необходимо да постигам 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 изследвания разкриват особеностите на структурата на клетъчния център. Той включва от един до няколко плътни кръвни телца - центроли, от които микротубулите се разпръскват различно. Разглеждаме по-подробно външния вид, както и структурата на клетъчния център.

Центрозом в интерфазова клетка

В жизнения цикъл клетъчни клетки центърът може да се види 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

За да се изследва по-подробно е възможно структурата на центъра на клетка чрез използване на електронен микроскоп. Учените са установили, че центрозомна цилиндри имат следните размери: неговата дължина - 0,3-0,5 микрона, диаметър - 0,2 микрона. Брой центриола задължително се удвоиха преди дивизия. Това е необходимо, за да се гарантира, че самите майки и дъщерни клетки, получени чрез разделяне на клетки център, състоящ се от две центриола. Характеристики на клетъчната центъра на структурата се дължи на това, че центриола, че тя представлява, не са идентични, един от тях - зрели (майка) - съдържа допълнителни елементи: peritsentriolyarny сателитна и нейните придатъци. Незрялото центриола има специфичен сайт, наречен каруца.

Поведението на центрозомата при митоза

Известно е, че растежа на организма, както и възпроизводството му, се извършва на ниво елементарна единица жива природа, която е клетка. Структурата на клетката, локализация и функцията на клетката, както и неговите органоиди се считат за 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 спиралата на делене на шпиндела. Те са прикрепени към центромерите на първичното свиване на хромозомите. Защо е необходимо?

Вретено на анафазното клетъчно делене

Експерименти на Бовери, Нийл А. и други учени са установили, че структурата на центъра на клетката и неговите функции са взаимно свързани. 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.

По този начин броят на хромозомите ще бъде еднакъв в дъщерните клетки, в резултат на митозата или половината (в мейозата), 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 центрозомата, нека да 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 обмяната на веществата органел. Тази киназа и фосфатаза - специфични пептиди, отговарящи за микротубулно образуване на активни центрове, т.е., за образуване на активна молекула-семето, което започва със синтеза на радиален растеж и микрофиламенти.

Клетъчен център като организатор на фибриларни протеини

В цитологията концепцията за центрозомата като основна органела, отговорна за образуването на микротубули, най-накрая беше фиксирана. 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 митотичното деление 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

Цитология установено, че дъщерни и майки центриола, оформянето diplosomu не са еднакви по структура. Така, зрелият структура ресни слой peritsentriolyarnogo вещество - митотичен хало. Пълен съзряване на дъщеря центриола ще отнеме повече време, отколкото по време на един цикъл на живот на клетките. В края на втория етап на клетъчния цикъл G1 нов центриола вече служи като организатор на микротубулите и способен да образува шпиндел нишки, а също така за образуването на специализиран движение органел. Тях могат да бъдат ресничките и камшичета се срещат в едноклетъчен протозои (например, зелени еуглени зелени, ресничести-обувки), а също и много водорасли Chlamydomonas пример. Камшичета микротубулите образувани през центъра на клетка, снабдена с много спори водорасли и зародишни клетки на животни и хора.

Ролята на центрозомата в живота на клетката

Видяхме, че един от най-малките клетъчни органели (отнема по-малко от 1% от клетките) играе главна роля в регулирането на метаболизма двете растителни и животински клетки. Нарушения на шпиндела предполага формирането на дъщерните клетки са генетично дефектна. Техните комплекта хромозоми са различни от нормалното количество, което води до хромозомни аберации. В резултат - развитие на анормални лица или тяхната смърт. В медицината, установи, че отношението на броя на центриола риск от развитие на рак. Например, ако нормални кожни клетки съдържат два центриола, тъканта биопсия на рак на кожата показва увеличаване на техния брой до 4.6. Тези резултати са доказателство за ключовата роля на центрозомата в контрола на клетъчното делене. Последните експериментални данни показват, важна роля на този органел в процесите на вътреклетъчния транспорт. Уникалната структура на центъра на клетка позволява да се регулира като форма на клетки и неговата 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.