Tartalom
- A centriole felépítése
- A centroszóma a citoszkeleton részeként
- A centroszóma szerepe a sejtosztódásban
- Centriole replikáció
- Szerep a Cilia-formációban
A centrosoma A középső test a legtöbb növény és állat sejtjeiben található struktúra. Ebből az organellából származnak az úgynevezett protein szerkezetek mikrotubulusok forma és kiterjeszteni.
Ezek a mikrotubulusok a mikrotubulus-szervező központból (MTOC) származnak, és szerves részét képezik számos eukarióta sejtfunkciónak és folyamatnak a sejtek élettartama alatt. Talán legismertebb a sejtosztódás folyamatában játszott fontos szerepükről, ideértve a mitózis (egy sejtmag-anyag megoszlása leánymagokra), rövid sorrendben a citokinezis (egy teljes sejt megosztása lányos sejtekké).
Ezt a megosztási folyamatot a centrioiokkai centroszómák.
A centriole felépítése
A centroszómák olyan struktúrák, amelyek tartalmazzák a centriolekat, amelyek a mikrotubulusok kialakulásához vezetnek, amelyek mitotikus orsóként működnek. Sokat elképzelni kell, tehát ezek mindegyikének áttekintése világosabb képet ad a centroszómák fizikai felépítéséről.
Alatt interfázis, amely az az időszak, amely alatt a sejt nem aktívan osztódik, minden sejt tartalmaz egy centroszómát, amely egy pár centrioolt tartalmaz. Ezen centriolek mindegyike kilenc mikrotubulus hármasból áll, hengeres elrendezésben; más szavakkal, egyetlen centriole összesen 27 mikrotubulus fut a végétől a végéig. A két centriole derékszögben van egymással szemben. Maguk a hármasok apró, párhuzamos csövekhez hasonlítanak, amelyek egy sorban vannak.
Tudjon meg többet arról, hogy mi történik az interfázisokban.
Az interfázis során a sejtek összes alapvető alkotóeleme is replikálódik, ideértve a centroszómát és annak párját. A két centroszóma vagy centriole-pár kezdetben szoros fizikai közelségben marad. Amint a mitózis teljesen megkezdődött, a két centriole az ellenkező vége felé vándorolnak a sejtből, amely felkészül két részre osztódásra.
Centrosome vs Centromere: Sem a „centroszómát”, sem a „centrioolt” nem szabad összetéveszteni a centromérához, amely a mitózis részeként megosztódni készülő kromoszóma testvér kromatidjai közötti fizikai csomópont.)
A mikrotubulusok, amint azt megfigyeltük, számos különféle funkcióval rendelkeznek a sejtekben, de a sejtosztódás fő célja, hogy orsószálakként szolgáljon, amelyek elősegítik a sejtkomponensek elválasztásának ellenőrzését és végrehajtását az osztódási folyamat során.
A centroszóma a citoszkeleton részeként
Amellett, hogy részt veszünk mitózis, a centroszóma létfontosságú szerkezeti szerepet játszik a sejtben azáltal, hogy a mikrotubulusok amelyek képezik a citoszkeleton, amely adja a sejteknek alakjukat és integritását.
Bár valószínűleg csábító elképzelni a sejteket törékeny, zselatin gömbökként, amelyek alig többek, mint kerek alakú tartályok, minden sejt rendkívül dinamikus, beleértve a membránját is, amely gondosan ellenőrzi, hogy mely anyagok kerülhetnek-e a sejtbe és a sejtbe.
További információ a mikrotubulus sejtek fő funkciójáról.
Céljuk hasonló a saját testének vázához, amely megadja a többi számára általános fizikai alakját, és olyan fajtaként működik, amely más fontos fizikai alkotóelemeket - a szerveket, az izmokat és a szöveteket - tartja.
A citoszkeleton elrendezése és összetétele: A citoszkeletont alkotó mikrotubulusok a sejt belsejében lévő citoplazmában vannak befűzve, zárójelek sorozatát képezve a sejt határ és a középponthoz közeli magja között. Ezek a tubulusok az úgynevezett proteinből álló monomer egységekből állnak tubulin.
Ez a tubulin, mint a természetben lévõ sok fehérje, különféle altípusokban létezik; a mikrotubulusokban a leggyakoribb:
Csak egy centroszóma jelenlétében alakulnak ki ezek a monomerek spontán módon mikrotubulusokká, valószínűleg ugyanúgy, mint ahogyan a tojás, a cukor és a csokoládé csak az ember által alkalmazott konyha jelenlétében süteményekké alakul.
Ezenkívül a fehérjék dyneins és kinezineket vegyen részt a mitózisban; ezek segítenek a mikrotubulusok végeinek orientálódásában a metafázislemez mentén felváltó, gyorsan megosztódó kromoszómák mentén vagy azok közelében lévő helyükre.
A centroszómák fontossága: Még nem ismert, hogy pontosan hogyan történik a centroszómák duplikációja az interfázisok során. Ugyancsak figyelemre méltó, hogy míg a legtöbb növényi sejtben a centroszómák és centriolek megjelennek, a mitózis előfordulhat növényekben ezen struktúrák hiányában. Valójában egyes állati sejtekben a mitózis akkor is működhet, ha a centrioleket célszerűen elpusztították, de ez általában szokatlanul sok replikációs hibát eredményez.
Ezért úgy gondolják, hogy A centroszómák hozzájárulnak bizonyos fokú szabályozáshoz az egész folyamat során, és a biokémikusok arra törekszenek, hogy meghatározzák ennek mechanizmusait, mivel ezek valószínűleg fontosak a a rákok kialakulása és progressziója és egyéb rendellenességek, amelyek a sejtek replikációjától és megosztódásától függnek.
••• Dana Chen | SciencingA centroszóma szerepe a sejtosztódásban
A sejtosztódás a sejtbiológia kritikus eleme. A centroszómák nagy szerepet játszanak ebben a folyamatban.
Ne felejtse el, hogy az egyetlen centroszóma két centriola derékszögben van orientálva, vagyis ezekben a centriolekban a mikrotubulusok két, egymásra merőleges irányban vannak elrendezve. Emlékezzünk arra is, hogy egy még nem teljesen elosztó sejt két centroszóma az interfázisú sejt ellentétes végein fekszik.
Ennek a geometrianak az a következménye, hogy amikor a mitózis orsószálai elkezdenek kialakulni, akkor ezek nyúlik mindkét oldalról (vagy „pole") A sejt középpontja felé, ahol a sejtosztódás végül a legnyilvánvalóbb, és kinyúlnak vagy kifelé is rajongnak az egyes centroszómák irányától függően.
Próbáljon kissé egymástól tartva tartani a zárt öklét, majd lassan nyissa ki őket, miközben az újonnan látható ujjait egymás felé nyújtsa; ez általános képet nyújt arról, hogy mi boncolódik a centroszómákban a mitózis előrehaladtával.
Maga a mitózis négy fázist foglal magában (néha ötként felsorolva). Ezek sorrendben:
Néhány forrás is tartalmazza prometafázis a fázis és a metafázis között. Amint a mitózis folyamatban van, az egyes pólusokon a kiinduló mitotikus orsótól növekvő mikrotubulusok a sejt központja felé mozognak, ahol a párban elrendezett replikált kromoszómák az úgynevezett metafázis lemez (egy láthatatlan vonal, amelyen keresztül a mag lehasad).
Az orsószálak e túllépő végei három hely egyikében felcsavarodnak: a kinetochorjához az egyes kromoszómák párja, amely az a szerkezet, amelyen a kromoszómák valóban elválnak; a kromoszómák karján; és maga a citoplazma jól a sejt másik oldalán, közelebb az ellenkező centroszómához, mint ezeknek a rostoknak a kiindulási pontjához.
Orsószálak működés közben: Az orsószálak végeinek rögzítési pontjai a mitotikus folyamat eleganciáját és összetettségét igazolják. Ez egyfajta „háború”, de rendkívül jól koordináltnak kell lennie, hogy az osztódás „áthaladjon” az egyes kromoszómapárok pontos közepén annak biztosítása érdekében, hogy mindegyik lánysejt pontosan egy kromoszómát kap mindkét párból.
Az orsószálak tehát némi „nyomást” és nagymértékű „húzást” is végeznek annak érdekében, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a sejtek nem csak erőteljes, hanem pontosak is. A mikrotubulumok önmagában részt vesznek a mag megosztásában, de az egész sejt megosztásában is (azaz citokinezis) és az új új lánysejtek újbóli bezárása a saját sejtmembránjában.
Az egyik módja annak, hogy ezt elképzeljük: A sejteknek nincs izma, de a mikrotubulusok körülbelül annyira közel állnak, amennyire a sejtkomponensek eljutnak.
Centriole replikáció
Mint már említettük, a sejtek centroszómái replikálódnak az interfázisok során, ami a sejtek viszonylag hosszú része a mitotikus megoszlások között. A centriolek replikálása a centroszómákban nem teljes konzervatív, ami azt jelenti, hogy a képződött két lánycentriola nem teljesen azonos, mint egy konzervatív folyamatban fordulhat elő. Ehelyett a centriole replikáció semiconservative.
Míg a centroszóma replikációjának pontos mechanizmusa a S fázis (szintézis fázis) A sejtközi fázisok teljes megértése továbbra is teljes, a tudósok rájöttek, hogy amikor egy centriole osztódik, az egyik keletkező centriole megtartja az „anya” tulajdonságait és képes működő mikrotubulusokat előállítani.
Ez a centriole „őssejt-szerű” tulajdonságokkal rendelkezik, míg a másik, a „lánya” teljesen differenciálódik. Minden osztócellánál van egy anya-lánya centriole-pár mindkét póluson, tehát minden új lányos sejt, amint számíthat rá, mindegyik párban egy anya centrioolt és egy lány lány centrioolt tartalmaz. A hamarosan követő interfázis során ez a centriole megosztódik, hogy ismét két anya centriole-lány-centriole-párt hozzon létre.
Centriolek differenciált struktúrákban: Az egyes párok derékszögű centriolei közötti finom funkcionális különbségek nyilvánvalóvá válnak, amikor például az anya centriole kapcsolódik a sejt plazmamembránjának belső részéhez, és így egy alaptest. Ez a test általában egy cilium vagy hajszerű multi-mikrotubulus-hosszabbítás része, azaz nem motívum; vagyis nem mozog.
Néhány szempilla (a „cilium” többes számú) alakja csilló (szinguláris „flagellum”), amelyek mozognak, gyakran hajtják a teljes sejteket mentén, míg más esetekben miniatűr seprékként szolgálnak, amelyek tisztítják a törmeléket a flagellum régiójából.
Noha a biológusoknak sokat kell tanulniuk a centroszómák pontos dinamikájáról, a rák ablakot ad arra, hogy mi történik a centroszómákkal rendellenes sejtosztódás esetén. A kutatók például megfigyelték ezt a rákos sejtek gyakran szokatlan számú centroszómát tartalmaznak a várt egy vagy kettő helyett bizonyos rák elleni gyógyszerek (például taxol és vinkristin) a mikrotubulusok összeállításának megzavarásával fejti ki hatásaikat.
Szerep a Cilia-formációban
A flagellum egy mikrotubulus-választék, amely lehetővé teszi a mozgást, mint például a hímivarsejt. A flagellum egyetlen alaptestből származik, amely a plazmamembrán belső felületén található. Így egy spermium sejt egyetlen centriole-párt tartalmaz.
Mivel a sperma sejtek végső sorsa az, hogy megolvadjanak petesejt, és egy petesejtben nincs alaptest, a sperma biztosítja, hogy az újonnan kialakult zigóta (a petesejtek összekapcsolódásának terméke és az új szervezet reprodukciójának első lépése) képes megosztódni, mivel a centriole utasításokat és alkatrészeket tartalmaz az osztási folyamathoz.
Egyes szervezetekben ciliák vannak bizonyos sejteken. Ez magában foglalja a saját légzőrendszerének néhány sejtjét. A hámszövet (felszíni sejtek; a bőr egyfajta hámcsatorna), amely a tüdőjét számos összekapcsolt alaptestet képez, és ez az, ami egy cilium valójában. Ezeknek a csillogott sejteknek a cső alakú meghosszabbítása a nyálka és a részecskék mentén mozog, és így védi a tüdő belsejét.