Η δομή του κελί κέντρο. Χαρακτηριστικά της δομής του κελί κέντρο

Αποδείχθηκε ότι τα κύτταρα των ευκαρυωτικών οργανισμώναντιπροσωπεύονται από ένα σύστημα μεμβρανών που σχηματίζουν οργανοειδή της συνθέσεως πρωτεΐνης-φωσφολιπιδίου. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Δύο οργανίδια (κέντρο κυττάρων και ριβόσωμα), καθώς και οργανίδια κίνησης (μαστίγια και κρόσια) έχουν δομή χωρίς μεμβράνη. Τι είναι το μορφωμένο; Σε αυτή την εργασία θα προσπαθήσουμε να βρούμε την απάντηση σε αυτή την ερώτηση, και επίσης θα μελετήσουμε τη δομή του κυτταρικού κέντρου του κυττάρου, συχνά αποκαλούμενου κεντροσωμίου.

Όλα τα κελιά περιέχουν ένα κέντρο κελιών

Το πρώτο γεγονός ότι ενδιαφέρονται επιστήμονες είναιπροαιρετική παρουσία αυτού του οργανοειδούς. Έτσι, στους χαμηλότερους μύκητες - χιτριδιομυκητία - και στα ανώτερα φυτά απουσιάζει. Όπως αποδείχθηκε, στα φύκη, στα ανθρώπινα κύτταρα και στα περισσότερα ζώα, η παρουσία κέντρου κυττάρων είναι απαραίτητη για την πραγματοποίηση διαδικασιών μίτωσης και μείωσης. Ο πρώτος τρόπος για να διαιρέσετε σωματικά κύτταρα, και άλλοι - σεξ. Ένα κεντρόσωμα είναι ένας υποχρεωτικός συμμετέχων και στις δύο διαδικασίες. Η απόκλιση των centrioles από τους πόλους του διαιρούμενου στοιχείου και η τάση μεταξύ των νημάτων της ατράκτου του νήματος εξασφαλίζει επίσης μια περαιτέρω απόκλιση των χρωμοσωμάτων που συνδέονται με αυτά τα νήματα και με τους πόλους του μητρικού κυττάρου.

Μικροσκοπικές μελέτες αποκάλυψαν χαρακτηριστικάδομή του κέντρου κελιών. Περιλαμβάνει από ένα έως αρκετά πυκνά σωμάτια - centrioles, από τα οποία οι μικροσωληνίσκοι αποκλίνουν διαδοχικά. Θα μελετήσουμε λεπτομερέστερα την εμφάνιση, καθώς και τη δομή του κέντρου κυττάρων.

Centrosome σε ένα ενδιάμεσο κύτταρο

Στον κύκλο ζωής των κυττάρων, το κέντρο κυττάρων μπορεί να είναιΔείτε σε μια περίοδο που ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Κοντά στην κεντρική μεμβράνη υπάρχουν συνήθως δύο μικροκύλινδροι. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από πρωτεϊνικούς σωλήνες, που συλλέγονται σε τρία κομμάτια (τριπλέτες). Εννέα τέτοιες δομές σχηματίζουν την επιφάνεια ενός centriole. Εάν υπάρχουν δύο από αυτές (που συμβαίνουν συχνότερα), βρίσκονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Στην περίοδο ζωής μεταξύ δύο διαχωρισμών, η δομή του κυτταρικού κέντρου στο κύτταρο είναι σχεδόν η ίδια για όλους τους ευκαρυώτες.

Υπερδομή του κεντροσωματίου

Να μελετήσει τη δομή του κέντρου κυττάρωνπιθανή ως αποτέλεσμα της χρήσης ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι οι κύλινδροι των κεντροσωμάτων έχουν τις ακόλουθες διαστάσεις: το μήκος τους είναι 0,3-0,5 microns, η διάμετρος είναι 0,2 microns. Ο αριθμός των centrioles πριν από την κατανομή ξεκινά απαραίτητα διπλασιάζεται. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε τα ίδια τα μητρικά και θυγατρικά κύτταρα, ως αποτέλεσμα της διαίρεσης, να λαμβάνουν ένα κέντρο κυττάρων που αποτελείται από δύο centrioles. Χαρακτηριστικά της δομής του κυτταρικού κέντρου είναι ότι τα κεντρώλια που το αποτελούν δεν είναι ισοδύναμα: ένα από αυτά - ώριμο (μητρικό) - περιέχει πρόσθετα στοιχεία: τον περιμετρικά δορυφόρο και τα εξαρτήματά του. Το ανώριμο κεντρώο έχει μια συγκεκριμένη περιοχή που ονομάζεται τροχός ενός τροχού.

Η συμπεριφορά του κεντροσωμίου στη μίτωση

Είναι γνωστό ότι η ανάπτυξη του σώματος, καθώς και τουη αναπαραγωγή λαμβάνει χώρα στο επίπεδο μιας στοιχειώδους μονάδας ζωντανής φύσης, η οποία είναι μια κυψέλη. Η δομή του κυττάρου, ο εντοπισμός και οι λειτουργίες του κυττάρου, καθώς και τα οργανοειδή του, εξετάζονται με κυτταρολογία. Παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει αρκετή έρευνα, το κέντρο κυττάρων δεν έχει ακόμη κατανοηθεί πλήρως, παρόλο που ο ρόλος του στην κυτταρική διαίρεση έχει αποσαφηνιστεί πλήρως. Στην πρόφαση της μίτωσης και στην προφασή του αναγωγικού διαχωρισμού της μείωσης, τα κεντρίλια αποκλίνουν στους πόλους του μητρικού κυττάρου και στη συνέχεια σχηματίζεται το νήμα της ατράκτου σχάσης. Συνδέονται με τα κεντρομερή της πρωταρχικής συστολής των χρωμοσωμάτων. Γιατί είναι απαραίτητο;

Άξονας της διαίρεσης κυττάρων αναφάσεων

Πειράματα G. Boveri, A. Ο Neil και άλλοι επιστήμονες κατέστησαν δυνατή τη διαπίστωση ότι η δομή του κέντρου των κυττάρων και οι λειτουργίες του είναι αλληλένδετες. Η παρουσία των δύο κεντριόλια, διπολική τοποθετημένο σε σχέση με τους πόλους των κυττάρων, και τα θέματα που ατράκτου μεταξύ αυτών εξασφαλίζει μια ομοιόμορφη κατανομή των χρωμοσωμάτων που συνδέονται με μικροσωληνίσκους, κάθε ένα από τους πόλους μητρικών κυττάρων.

Έτσι, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα είναιτο ίδιο στα θυγατρικά κύτταρα ως αποτέλεσμα της μίτωσης ή κατά το ήμισυ (στην μείωση) από ό, τι στο αρχικό μητρικό κύτταρο. Ιδιαίτερα ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι η δομή του κυτταρικού κέντρου αλλάζει και συσχετίζεται με τα στάδια του κύκλου ζωής του κυττάρου.

Χημική ανάλυση οργανιδίων

Για καλύτερη κατανόηση των λειτουργιών και του ρόλου του κεντροσωματίουθα μελετήσουμε ποιες οργανικές ενώσεις περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Όπως θα περίμενε κανείς, οι πρωτεΐνες είναι οι κορυφαίες. Αρκεί να υπενθυμίσουμε ότι η δομή και οι λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης εξαρτώνται επίσης από την παρουσία πεπτιδικών μορίων σε αυτήν. Σημειώστε ότι στο κεντρόσωμα, οι πρωτεΐνες έχουν συσταλτική ικανότητα. Είναι μέρος μικροσωληνίσκων και ονομάζονται σωληνώσεις. Μελετώντας την εξωτερική και την εσωτερική δομή του κελλικού κέντρου, αναφέραμε βοηθητικά στοιχεία: τους περιπολικούς δορυφόρους και τα εξαρτήματα των κεντροδίων. Περιλαμβάνουν κυστίνη και μυκηθίνη.

Υπάρχουν επίσης πρωτεΐνες που ρυθμίζουν το μεταβολισμόοργανοειδές. Αυτή η κινάση και η φωσφατάση είναι ειδικά πεπτίδια που είναι υπεύθυνα για την πυρήνωση των μικροσωληναρίων, δηλαδή για το σχηματισμό ενός ενεργού μορίου σπόρου, με το οποίο αρχίζει η ανάπτυξη και η σύνθεση των ακτινικών μικροϊνών.

Κυτταρικό κέντρο ως διοργανωτής ινιδιακών πρωτεϊνών

Στην κυτταρολογία τελικά σταθεροποιήθηκεκατανόηση του κεντροσώματος ως το κύριο οργανίδιο υπεύθυνη για το σχηματισμό των μικροσωληνίσκων. Χάρη στις μελέτες συγκέντρωση Κ Fultonamozhno υποστηρίζουν ότι το κέντρο των κυττάρων παρέχει αυτή τη διαδικασία με τέσσερις τρόπους. Για παράδειγμα: πολυμερισμού νηματίων άξονα, σχηματίζοντας protsentrioley, δημιουργώντας ένα ακτινικό σύστημα των μικροσωληνίσκων των κυττάρων μεσόφαση, και, τέλος, η σύνθεση των στοιχείων στην πρωτογενή cilium. Αυτή η ειδική αγωγή, η οποία είναι χαρακτηριστική για τις μητρικές κεντριόλα. Με τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας της κυτταρικής μεμβράνης, οι ερευνητές το βρείτε κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο στο κέντρο κύτταρο μετά μιτωτική κυτταρική διαίρεση, ή κατά την έναρξη της μίτωσης. Το στάδιο G2 της ενδιάμεσης φάσης, καθώς και στα πρώτα στάδια της πρόφαση εξαφανίζεται cilium. Σύμφωνα με τη χημική σύνθεση, αποτελείται από μόρια και τουμπουλίνης είναι ένα σήμα που μπορεί να προσδιοριστεί με την ώριμη γονέα κεντριόλιο. Δεδομένου ότι η ωρίμανση των κεντροσωμάτια συμβαίνει; Εξετάστε όλες τις αποχρώσεις αυτής της διαδικασίας.

Στάδια σχηματισμού centriole

Οι κυτταρολόγοι έχουν διαπιστώσει ότι η κόρη και η μητέρατα κεντρώια, που σχηματίζουν ένα δίπλωμα, δεν είναι πανομοιότυπα στη δομή τους. Έτσι, η ώριμη δομή πλαισιωμένες peritsentriolyarnogo ουσία στρώμα - μιτωτικών αλο. Πλήρης ωρίμανση κόρη κεντριόλα θα διαρκέσει περισσότερο από τη διάρκεια ενός κύκλου ζωής των κυττάρων. Στο τέλος του δεύτερου σταδίου του κυτταρικού κύκλου G1 νέα κεντριόλιο χρησιμεύει ήδη ως οργανωτής των μικροσωληνίσκων και ικανό να σχηματίζει ένα ατράκτου κλωστές, και επίσης στο σχηματισμό των εξειδικευμένων κίνησης οργανιδίων. Αυτά μπορεί να είναι βλεφαρίδες και μαστίγια συμβαίνουν σε μονοκύτταρους πρωτόζωα (π.χ., Euglena πράσινο, βλεφαριδωτών-παπούτσια), και επίσης πολλά άλγη Chlamydomonas παράδειγμα. μικροσωληνάρια εκφύσεις που σχηματίζονται μέσα από το κέντρο κύτταρο, εξοπλισμένο με πολλά σπόρια φυκών και γεννητικά κύτταρα ζώων και ανθρώπων.

Ο ρόλος του centrosome στη ζωή του κελιού

Έτσι, είμαστε πεπεισμένοι ότι ένα από τα πιομικρά οργανίδια κυττάρου (διαρκεί λιγότερο από 1% των κυττάρων) παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στην μεταβολική ρύθμιση και των δύο φυτικών και ζωικών κυττάρων. Η παραβίαση του σχηματισμού του άξονα σχάσης συνεπάγεται το σχηματισμό γενετικά ελαττωματικών θυγατρικών κυττάρων. σύνολα τους, των χρωμοσωμάτων είναι διαφορετικό από το κανονικό ποσό, που οδηγεί σε χρωμοσωμικές ανωμαλίες. Ως αποτέλεσμα - την ανάπτυξη μη φυσιολογικών ατόμων ή το θάνατό τους. Στην ιατρική, διαπιστώθηκε ότι η σχέση του αριθμού των κεντριόλα κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου. Για παράδειγμα, εάν τα φυσιολογικά κύτταρα του δέρματος περιέχουν δύο κεντριόλια, ο ιστός βιοψίας στο καρκίνο του δέρματος αποκαλύπτει μια αύξηση του αριθμού τους έως 4.6. Αυτά τα αποτελέσματα χρησιμεύουν ως απόδειξη του βασικού ρόλου του κεντροσωματιδίου στον έλεγχο της κυτταρικής διαίρεσης. Τα τελευταία πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν τον σημαντικό ρόλο αυτού του οργανιδίου στις διεργασίες της ενδοκυτταρικής μεταφοράς. Η μοναδική δομή του κελί κέντρο του επιτρέπει να ρυθμίζει τόσο το σχήμα του κυττάρου και την αλλοίωση του. Κανονικά αναπτυσσόμενες κεντροσωμάτων μονάδες που βρίσκονται κοντά στη συσκευή Golgi, κοντά στον πυρήνα, και μαζί τους παρέχει μια ενοποιητική και λειτουργίες σηματοδότησης κατά την εφαρμογή της μίτωσης, μειωτικής, και προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο - apuptoza. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η σύγχρονη κυτταρολογική θεωρείται ένα σημαντικό ενοποιητικό κεντροσωμάτων κύτταρα οργανίδιο, είναι υπεύθυνη τόσο για τη διαίρεσή της, και ολόκληρο το μεταβολισμό γενικότερα.