Sadržaj
- Struktura Centriole
- Centrosom kao dio citoskeleta
- Uloga centrosoma u staničnoj podjeli
- Centriolna replikacija
- Uloga u formaciji Cilia
centrozoma ("srednje tijelo") je struktura koja se nalazi u stanicama većine biljaka i životinja. Iz ove organele potiču proteinske strukture poznate kao mikrotubule formirati i proširiti.
Ti mikrotubuli izlaze iz centra za organiziranje mikrotubula (MTOC) i sastavni su dio brojnih ćelijskih funkcija i procesa tijekom životnog vijeka stanica. Možda su najpoznatiji po svojoj važnoj ulozi u procesu diobe stanica, što uključuje mitoza (podjela staničnog nuklearnog materijala na kćerne jezgre) koje je u kratkom redu slijedilo Citokineza (podjela cijele ćelije na kćerke stanice).
Ovaj postupak podjele posreduje centrioli centrosoma.
Struktura Centriole
Centrosomi su strukture koje sadrže centriole, koje rađaju mikrotubule koje djeluju kao mitotsko vreteno. To je puno za zamisliti, pa pogled na sve ove pojmove daje jasniju predodžbu o fizičkom postavljanju centrosoma.
za vrijeme međufaza, što je razdoblje tijekom kojeg stanica ne dijeli aktivno, svaka stanica sadrži jedan centrosom koji uključuje par centriola. Svaka od ovih centriola sastoji se od devet mikrotubula u obliku cilindričnog rasporeda; drugim riječima, jedan centriol uključuje ukupno 27 mikrotubula trčanje od kraja do kraja. Dvije centriole su usmjerene pod pravim kutom jedna prema drugoj. Tri trojke nalikuju sićušnim paralelnim cijevima koje su u nizu.
Pročitajte više o tome što se događa u međufazi.
Tijekom interfaze repliciraju se sve osnovne stanice stanice, uključujući centrosom i njegov par centriola. U početku dva centrosoma, ili parovi centriola, ostaju u neposrednoj fizičkoj blizini. Jednom kada je mitoza u potpunosti u tijeku, dva centriola prelaze prema suprotnim krajevima stanice koja se priprema da se podijeli u dvije kćeri.
Centrosome vs. Centromere: Ni „centrosom“ ni „centriole“ ne bi se trebali miješati sa centromeru, koji je fizički spoj između sestrinskih kromatida kromosoma koji se sprema podijeliti kao dio mitoze.)
Mikrotubule, kao što je napomenuto, imaju niz različitih funkcija u stanicama, ali njihova je glavna svrha u diobi stanica da služe kao vretenasta vlakna koja pomažu u kontroli i provedbi razdvajanja staničnih komponenti tijekom postupka diobe.
Centrosom kao dio citoskeleta
Osim sudjelovanja u mitoza, centrosom igra vitalnu strukturnu ulogu u stanici stvaranjem mikrotubule koje tvore citoskelet, što daje stanicama svoj oblik i cjelovitost.
Iako je možda primamljivo zamisliti stanice kao krhke, želatinozne globe koji su nešto više od okruglih spremnika, svaka ćelija je izuzetno dinamična, uključujući i njenu membranu koja pažljivo kontrolira koje tvari mogu ili ne mogu proći u stanicu i izvan nje.
Pročitajte više o glavnoj funkciji stanica mikrotubula.
Njihova je svrha slična kosturu vašeg vlastitog tijela, koji ostatku vas daje vaš opći fizički oblik i funkcionira kao stalak od vrsta koji sadrži vaše ostale važne fizičke komponente - vaše organe, mišiće i tkiva.
Raspored i sastav citoskeleta: Mikrotubule koje tvore citoskelet nalaze se kroz citoplazmu ćelije u unutrašnjosti, tvoreći niz krugova između granice stanice i njezinog jezgra u blizini središta. Ti se tubuli zauzvrat sastoje od monomernih jedinica izrađenih od proteina zvanog tubulin.
Ovaj tubulin, kao i mnogi proteini u prirodi, dolazi u različitim podvrstama; Najčešći u mikrotubulima su:
Samo se u prisustvu centrosoma ovi monomeri spontano formiraju u mikrotubule, na gotovo isti način, možda, jer se jaja, šećer i čokolada samo u kolačiće stvaraju u prisustvu kuhinje sa osobljem.
Pored toga, proteini zvani dyneins i kinezina sudjelovati u mitozi; one pomažu orijentaciju krajeva mikrotubula na njihova ispravna mjesta duž ili blizu kromosoma koji će se uskoro podijeliti, koji se pružaju uzduž metafazne ploče.
Važnost Centrosoma: Još nije poznato kako se točno događa umnožavanje centrosoma tijekom interfaze. Također je primjetno da se iako se centrosomi i centriole pojavljuju u većini biljnih stanica, mitoza se može pojaviti kod biljaka u nedostatku tih struktura, Zapravo, u nekim životinjskim stanicama mitoza može funkcionirati čak i kad su centriole namjerno uništene, ali to općenito rezultira neuobičajeno velikim brojem grešaka u replikaciji.
Stoga se vjeruje da centrosomi pomažu u postizanju određenog stupnja kontrole tijekom čitavog procesa, a biokemičari nastoje razjasniti mehanizme toga jer su oni vjerojatno važni u geneza i progresija karcinoma i druge poremećaje koji su uvjetovani umnožavanjem i dijeljenjem stanica.
••• Dana Chen | SciencingUloga centrosoma u staničnoj podjeli
Stanična dioba ključna je sastavnica stanične biologije. Centrosomi igraju glavnu ulogu u ovom procesu.
Zapamtite da su dva centriola jednog centrosoma usmjerena pod pravim kutom jedna prema drugoj, što znači da će mikrotubule u tim centriolama biti raspoređene u jednom od dva međusobno okomita smjera. Podsjetite i da dva centrosoma u stanici koja još nije sasvim podijela leže na suprotnim krajevima interfazne stanice.
Implikacija ove geometrije je da se kada vretenasta vlakna mitoze počnu formirati, ona produžiti sa svake strane (ili „pol") Ćelije prema njenom središtu, gdje je na kraju najvidljivija podjela stanica i oni se također proširuju ili "ventiliraju" prema van u nizu pravaca od svakog samog centrosoma.
Pokušajte lagano držati zatvorene šake, a zatim ih polako otvorite dok ispružite svoje novo vidljive prste jedan prema drugom; ovo daje opću sliku onoga što se događa u centrosomima kako mitoza prolazi.
Sama mitoza uključuje četiri faze (ponekad navedene kao pet). U redu su to:
Neki izvori uključuju i to prometafaza između profaze i metafaze. Kako mitoza prolazi, mikrotubule koje rastu iz urođenog mitotičkog vretena na svakom polugu kreću se prema središtu stanice, gdje su replicirani kromosomi raspoređeni u parovima poredani duž tzv. metafazna ploča (nevidljiva linija duž koje dolazi do cijepanja jezgre).
Ti krajevi vretena zavrtaju na jednom od tri mjesta: na Kinetohora svakog para kromosoma, što je struktura na kojoj se kromosomi zapravo razdvajaju; na krakovima kromosoma; i u samoj citoplazmi, s druge strane stanice, bliže suprotnom centrosomu nego mjestu nastanka ovih vlakana.
U radu vretena vlakna: Raspon točaka sidrenja na krajevima vretenastih vlakana svjedoči o eleganciji i složenosti mitotskog procesa. To je vrsta "vuče", ali ona mora biti izuzetno dobro koordinirana, tako da odjeljenje "prolazi" točno u sredini svakog para kromosoma kako bi se osiguralo da svaka kćerna stanica prima točno jedan kromosom od svakog para.
Vlakna vretena rade, dakle, neko "guranje", kao i veliko "povlačenje", kako bi se osiguralo da podjela stanica nije samo snažna, već i točna. Mikrotubuli sudjeluju sami u diobi jezgre, ali također sudjeluju u diobi cijele stanice (tj. citokineza) i ponovno zatvaranje svake nove kćeri u vlastitu staničnu membranu.
Jedan od načina da možda sve ovo zamislimo: Stanice nemaju mišiće, ali su mikrotubule približno toliko blizu koliko stanične komponente imaju.
Centriolna replikacija
Kao što je rečeno, centrosomi stanica repliciraju se tijekom interfaze, relativno dugog dijela staničnog ciklusa između mitotičkih podjela. Replikacija centriola u centrosomima nije u potpunosti konzervativan, što znači da formirane dvije kćerke centriole nisu potpuno identične, kao što bi se dogodilo u konzervativnom procesu. Umjesto toga, centriolna replikacija je semiconservative.
Dok je točan mehanizam replikacije centrosoma tijekom S faza (faza sinteze) stanične interfaze ostaje da se potpuno razumije, znanstvenici su shvatili da kada se centriola podijeli, jedan od rezultirajućih centriola zadržava obilježja "majke" i mogu stvarati operativne mikrotubule.
Ovaj centriol ima svojstva "nalik matičnim stanicama", dok drugi, "kćer", postaje potpuno diferenciran. Svaka ćelija za podjelu ima po jedan centriolni par majke i kćeri na svakom polu svaka nova ćelija kćeri, kao što možete očekivati, sadrži jednu matičnu centriolu i jednu kćerkinu centriolu u svakom paru. Tijekom interfaze koja uskoro slijedi, ovaj će se centriol podijeliti kako bi ponovno stvorio dva para matičnih centriola-kćeri.
Centriole u diferenciranim strukturama: Suptilne razlike u funkciji između centriola pod pravim kutom u svakom paru postaju očite kada se, na primjer, matični centriol pričvrsti na unutrašnjost plazma membrane stanica i formira strukturu koja se zove bazalno tijelo, Ovo je tijelo obično dio cilija, ili u obliku dlake u obliku multi-mikrotubula, koji nije pokretljiv; to jest, ne pomiče se.
Neki cilija (množina oblika "cilium") bičevima (jedinstveno "flagellum") koji se kreću, često tjerajući čitave stanice duž sebe, dok u drugim slučajevima služe kao minijaturne metle vrste koje čiste krhotine iz regije flagelluma.
Dok biolozi imaju puno toga za naučiti o preciznoj dinamici centrosoma, rak omogućuje pregled onoga što ide s centrosomima u slučajevima nenormalne diobe stanica. Na primjer, istraživači su primijetili da stanice raka često sadrže neobičan broj centrosoma umjesto očekivanog jednog ili dva, a određeni lijekovi protiv raka (na primjer, Taxol i vinkristin) pokazuju svoje učinke interferirajući u sastavljanju mikrotubula.
Uloga u formaciji Cilia
Pahuljica je izbor mikrotubula koje omogućuju kretanje, kao u slučaju spermatozoida, Flagellum potječe iz jednog bazalnog tijela na unutarnjoj površini plazma membrane. Dakle, spermatozoid sadrži jedan par centriola.
Budući da je konačna sudbina spermatozoida stopiti se s anom ljuska od jajeta, a jajnoj ćeliji nedostaje bazalno tijelo, to je sperma koja osigurava da će se novoformirana zigota (produkt spajanja sperme iz jaja i prvi korak u stvaranju novog organizma u reprodukciji) moći podijeliti, budući da centriole uključuje upute i komponente potrebne za postupak dijeljenja.
Neki organizmi imaju ciliju na određenim stanicama. To uključuje neke stanice vašeg vlastitog respiratornog trakta. epitelijum (površinske stanice; vaša koža je vrsta epitela) koji pluća usmjeravaju u mnoštvo povezanih bazalnih tijela, što je zapravo cilium. Cjevaste ekstenzije ovih cilijarnih stanica funkcioniraju tako da se kreću duž sluzi i čestica te stoga štite unutrašnjost pluća.