Štruktúra centra buniek. Vlastnosti štruktúry centra buniek

Bolo dokázané, že bunky eukaryotických organizmovsú predstavované systémom membrán, ktoré tvoria organoidy zloženia proteín-fosfolipid. Existuje však dôležitá výnimka z tohto pravidla. Dve organely (stred buniek a ribozóm), ako aj organely pohybu (flagella a cili) majú nemembránovú štruktúru. Čo sú vzdelaní? V tomto príspevku sa pokúsime nájsť odpoveď na túto otázku a tiež budeme študovať štruktúru bunkového centra bunky, často nazývaného centrozóm.

Všetky bunky obsahujú centrum buniek

Prvá skutočnosť, že záujem vedci jevoliteľná prítomnosť tohto organoidu. Takže nižšie huby - Chytridiomycota - a vo vyšších rastlín nie je. Ako sa ukazuje, riasy, v ľudských bunkách a u väčšiny zvierat je nevyhnutná prítomnosť bunkovej centrum účinne vykonať procesy mitózy a meiózy. Prvý spôsob, ako zdieľať somatických buniek, a ďalšie - sex. Centrosóma je povinným účastníkom obidvoch procesov. Divergencia svoje centrioles na póly deliace bunky a medzi nimi upínacieho tŕňa a ďalej poskytuje vlákna s chromozóm pripojené k týchto priadzí a póly materské bunky.

Mikroskopické štúdie odhalili vlastnostištruktúra centra buniek. Zahŕňa jeden až niekoľko hustých krviniek - centriólov, z ktorých sa mikrotubuly rozbiehajú. Budeme podrobnejšie študovať vzhľad, ako aj štruktúru bunkového centra.

Centrosome v interfázovej bunke

V životnom cykle buniek môže byť centrum buniekPozrite sa na obdobie nazývané interfáza. V blízkosti jadrovej membrány sa zvyčajne nachádzajú dva mikrocyklóny. Každá z nich pozostáva z proteínových rúrok, zhromaždených v troch kusoch (triplety). Deväť takýchto štruktúr tvorí povrch centriolu. Ak sú dva z nich (čo sa stane najčastejšie), sú umiestnené v pravých uhloch navzájom. V období života medzi dvoma divíziami je štruktúra bunkového centra v bunke takmer rovnaká pre všetky eukaryoty.

Ultraštruktúra centrozómu

Štúdium štruktúry centra buniekmožné vďaka použitiu elektrónového mikroskopu. Vedci zistili, že valce centrozómov majú tieto rozmery: ich dĺžka je 0,3-0,5 mikrónov, priemer je 0,2 mikrónov. Počet centriolov pred začiatkom rozdelenia sa nevyhnutne zdvojnásobí. Je to nevyhnutné, aby samotné matky a dcérske bunky v dôsledku rozdelenia dostali bunkové centrum pozostávajúce z dvoch centriolov. Funkcia štruktúry centra buniek spočíva v tom, že centrioly, ktoré ju tvoria, nie sú ekvivalentné: jedna z nich - zrelá (materská) - obsahuje ďalšie prvky: perikentriolárny satelit a jeho prílohy. Nezrelý centriol má špecifickú oblasť nazývanú koleso kolesa.

Správanie centrozómu v mitóze

Je dobre známe, že rast tela, rovnako ako jehoreprodukcia prebieha na úrovni základnej jednotky živého charakteru, čo je bunka. Štruktúra bunky, lokalizácia a funkcie bunky, ako aj jej organoidy sa vyšetrujú cytológiou. Napriek tomu, že vedci vykonali dosť výskumu, centrum buniek stále nie je úplne pochopené, hoci jeho úloha v bunkovom delení bola úplne objasnená. V prefáze mitózy a v profáze redukčného rozdelenia meiózy sa centrioly rozchádzajú na póly materskej bunky a potom sa vytvorí vlákno štiepneho vretena. Sú spojené s centromérmi primárneho zúženia chromozómov. Prečo je to potrebné?

Vreteno rozdelenia anafyzátnych buniek

Pokusy G. Boveri, A. Neil a ďalší vedci umožnili zistiť, že štruktúra centra buniek a jej funkcie sú navzájom prepojené. Prítomnosť dvoch centriolov, bipolárnych vzhľadom na póly bunky a vretenové vreteno medzi nimi zabezpečuje rovnomerné rozdelenie chromozómov pripojených k mikrotubulám ku každému z pólov materskej bunky.

Takže počet chromozómov buderovnaké v dcérskych bunkách v dôsledku mitózy alebo polovice (v meióze) ako v pôvodnej materskej bunke. Zvlášť zaujímavá je skutočnosť, že štruktúra centra buniek sa mení a koreluje s fázami životného cyklu bunky.

Chemická analýza organel

Pre lepšie pochopenie funkcií a úlohy centrozómubudeme študovať, aké organické zlúčeniny sú súčasťou jeho zloženia. Ako môžete očakávať, proteíny sú vedúce. Stačí pripomenúť, že štruktúra a funkcie bunkovej membrány tiež závisia od prítomnosti peptidových molekúl v nej. Všimnite si, že v centrozóme majú proteíny kontraktilitu. Sú súčasťou mikrotubulov a nazývajú sa tubulíny. Pri štúdiu vonkajšej a vnútornej štruktúry centra buniek sme spomenuli pomocné prvky: perifentriolárne satelity a prílohy centriolov. Zahŕňajú vesikín a mykitín.

Existujú aj bielkoviny, ktoré regulujú metabolizmusorganely. Táto kináza a fosfatáza sú špeciálne peptidy zodpovedné za nukleáciu mikrotubulov, to znamená za tvorbu aktívnej semennej molekuly, s ktorou začína rast a syntéza radiálnych mikrofilamentov.

Bunkové centrum ako organizátor fibrilárnych proteínov

V cytológii bola konečne fixovanáreprezentácia centrosómu ako hlavnej organely zodpovednej za tvorbu mikrotubulov. Vďaka generalizácii výskumu Fulton môže tvrdiť, že centrum buniek poskytuje tento proces štyrmi spôsobmi. Napríklad: polymerizácia vláken vretenového vlákna, tvorba percentuálnych častí, vytvorenie radiálneho mikrotubulárneho systému interfázovej bunky a napokon syntéza prvkov v primárnom ciliu. Toto je špeciálne vzdelanie, ktoré je charakteristické pre matričnú centriolu. Štúdium štruktúry a funkcií bunkovej membrány vedci detegujú pod elektrónovým mikroskopom v centre buniek po mitotickom rozdelení bunky alebo v čase nástupu mitózy. Vo fáze G2 medzifázy, ako aj v počiatočných fázach profyzy zmizne cilium. Podľa chemického zloženia pozostáva z ich molekúl tubulínu a je označením, na ktorom je možné identifikovať maturovanú materskú centriolu. Tak ako sa vyskytuje dozrievanie centrozómu? Zvážte všetky nuansy tohto procesu.

Etapy tvorby centriolu

Cytológovia zistili, že dcéra a matkacentrioly, ktoré tvoria diplom, nie sú vo svojej štruktúre identické. Zrelá štruktúra je teda ohraničená vrstvou perikentriolárnej látky, mitotického halo. Úplné zrenie dcérskej centrioly trvá dlhšie ako jeden cyklus životnosti buniek. Na konci etapy G1 druhého bunkového cyklu nová centriolová jednotka už pôsobí ako organizátor mikrotubulov a je schopná tvoriť vláknové vreteno vŕtania, rovnako ako tvorbu špeciálnych organelov pohybu. Môžu to byť cibule a vlašské orechy nachádzajúce sa v jednobunkových prvokoch (napr. Euglenae green, infusoria-shoe), ako aj v mnohých riasach, napríklad chlamydomonádach. Príznaky tvorené mikrotubulami centra buniek sú vybavené mnohými spórmi v riasach, ako aj pohlavnými bunkami zvierat a ľudí.

Úloha centrosómu v živote bunky

Takže sme boli presvedčení, že jeden z najviacmalé bunkové organely (zaujímajúce menej ako 1% objemu buniek) zohrávajú vedúcu úlohu pri regulácii metabolizmu rastlinných aj živočíšnych buniek. Porušenie tvorby štiepneho vretena spôsobuje vznik geneticky chybných dcérskych buniek. Ich sady chromozómov sa líšia od normálneho počtu, čo vedie k chromozomálnym aberáciám. V dôsledku toho - vývoj abnormálnych jedincov alebo ich smrť. V medicíne sa stanovil vzťah medzi počtom centriolov a rizikom onkologických ochorení. Napríklad, ak normálne kožné bunky obsahujú 2 centrioly, potom biopsia tkaniva v prípade rakoviny kože odhalí zvýšenie ich počtu na 4-6. Tieto výsledky slúžia ako dôkaz kľúčovej úlohy centrozómu pri riadení delenia buniek. Najnovšie experimentálne údaje naznačujú dôležitú úlohu tejto organely v procesoch intracelulárnej dopravy. Jedinečná štruktúra bunkového centra umožňuje regulovať tak tvar bunky, ako aj jeho zmenu. V normálne sa rozvíjajúcej jednotke je centrozóm umiestnený vedľa Golgiho aparátu v blízkosti jadra a spolu s nimi poskytuje integračné a signalizačné funkcie pri vykonávaní mitózy, meiózy a programovanej bunkovej smrti, apoptózy. Preto moderni cytológovia považujú centrozóm za dôležitú zjednocujúcu organoid bunky, zodpovednú za jej rozdelenie aj za celý metabolizmus.