De structuur van het celcentrum. Kenmerken van de structuur van het celcentrum

Het is bewezen dat cellen van eukaryote organismen worden vertegenwoordigd door een systeem van membranen die organoïden vormen van eiwit-fosfolipide samenstelling. Er is echter een belangrijke uitzondering op deze regel. Twee organellen (celcentrum en ribosoom), evenals organoïden van beweging (flagella en cilia) hebben een niet-membraanstructuur. Wat zijn ze opgeleid? In dit artikel zullen we proberen een antwoord op deze vraag te vinden en ook de structuur van het celcentrum van een cel te bestuderen, vaak een centrosoom genoemd.

Bevatten alle cellen een celcentrum

Het eerste feit dat geïnteresseerde wetenschappers de facultatieve aanwezigheid van deze organoid zijn. Zo, in de onderste schimmels - chitridiomyceten - en in hogere planten is het afwezig. Zoals blijkt, bij algen, in menselijke cellen en bij de meeste dieren is de aanwezigheid van een celcentrum nodig voor het realiseren van processen van mitose en meiose. De eerste manier om somatische cellen en anderen te verdelen - seks. De verplichte deelnemer aan beide processen is de centrosoom. De afwijking van zijn centriolen aan de polen van de scheidende cel en de spanning tussen de filamentspindeldraad garandeert een verdere divergentie van de chromosomen die aan deze filamenten zijn gehecht en aan de polen van de moedercel.

Microscopische studies onthulde de eigenschappen van de structuur van het celcentrum. Het omvat van één tot meerdere dichte bloedcorpuscles - centriolen, waaruit de microtubules divergerend uitvluchten. We bestuderen in meer detail het uiterlijk, evenals de structuur van het celcentrum.

Centrosoom in een interfase cel

In de celcyclus kan het celcentrum worden gezien in een periode die de interfase wordt genoemd. Bij het kernmembraan bevinden zich meestal twee microcylinders. Elk van hen bestaat uit eiwitbuizen, verzameld in drie stukken (tripletjes). Negen zulke structuren vormen het oppervlak van een centriool. Als er twee van hen zijn (die vaak het geval zijn), liggen ze in rechte hoeken tegen elkaar. In de periode van leven tussen twee divisies, is de structuur van het celcentrum in de cel bijna hetzelfde voor alle eukaryoten.

Ultrastructuur van het centrosoom

Een gedetailleerd onderzoek naar de structuur van het celcentrum werd mogelijk gemaakt door middel van een elektronenmicroscoop. Wetenschappers hebben vastgesteld dat cilinders van centrosomen de volgende afmetingen hebben: hun lengte is 0,3-0,5 micron, en hun diameter is 0,2 micron. Het aantal centriolen voor de divisie begint noodzakelijkerwijs te verdubbelen. Dit is nodig om de moeder en dochtercellen zelf als gevolg van de verdeling zelf een celcentrum te ontvangen dat bestaat uit twee centriolen. Eigenschappen van de structuur van het celcentrum zijn dat de centriolen die erin bestaan, niet gelijkwaardig zijn: een van hen - volwassen (moeder) - bevat extra elementen: de pericentriolaire satelliet en zijn bijlagen. De onvolwassen centriool heeft een specifiek gebied genaamd het wiel van een wiel.

Het gedrag van de centrosoom in mitose

Het is bekend dat de groei van het organisme, evenals de voortplanting ervan, plaatsvindt op het niveau van de elementaire eenheid van levende natuur, welke de cel is. De structuur van de cel, de lokalisatie en functies van de cel, evenals zijn organoïden, worden onderzocht door cytologie. Ondanks het feit dat de wetenschappers veel onderzoek hebben verricht, is het celcentrum nog steeds slecht begrepen, hoewel de rol in de celverdeling helemaal is verduidelijkt. In de profeet van mitose en in de profase van de reductieve verdeling van meiose, divergeren de centriolen naar de polen van de moedercel, en dan wordt het filament van de splijtingsspindel gevormd. Ze zijn verbonden aan de centromeren van de primaire vernauwing van chromosomen. Waarom is het nodig?

Spindel van anafase celafdeling

De experimenten van G. Boveri, A. Neil en andere wetenschappers maakten het mogelijk om vast te stellen dat de structuur van het celcentrum en zijn functies onderling verband houden. De aanwezigheid van twee centriolen, bipolaire naar de polen van de cel en de filamentspindel tussen hen, zorgt voor een uniforme verdeling van chromosomen die verbonden zijn met microtubules aan elk van de polen van de moedercel.

Zo zal het aantal chromosomen hetzelfde zijn in dochtercellen als gevolg van mitose of half zo veel (bij meiose) dan in de oorspronkelijke moedercel. Bijzonder interessant is het feit dat de structuur van het celcentrum verandert en is gecorreleerd met de levenscyclus van de cel van de cel.

Chemische analyse van organellen

Voor een beter begrip van de functies en de rol van het centrosoom, laten we bestuderen welke organische stoffen in de samenstelling ervan zijn opgenomen. Zoals u zou kunnen verwachten, zijn de belangrijkste eiwitten. Het is voldoende om te herinneren dat de structuur en functies van het celmembraan ook afhangen van de aanwezigheid van peptide moleculen daarin. Merk op dat eiwitten in het centrosoom een contractiele bekwaamheid hebben. Ze zijn onderdeel van microtubules en heet tubulines. Bij het bestuderen van de externe en interne structuur van het celcentrum hebben we hulpelementen genoemd: pericentriolaire satellieten en bijlagen van centriolen. Ze omvatten wax en mycithine.

Er zijn ook eiwitten die het metabolisme van het organoid regelen. Deze kinase en fosfatase zijn speciale peptiden die verantwoordelijk zijn voor de nucleatie van microtubules, dat wil zeggen voor de vorming van een actief zaadmolecuul waarmee groei en synthese van radiale microfilamenten begint.

Cellulaire centrum als organisator van fibrille eiwitten

In cytologie is het concept van het centrosoom als de belangrijkste organel die verantwoordelijk is voor de vorming van microtubules eindelijk opgelost. Dankzij het generaliseren van onderzoek kan Fulton zeggen dat het celcentrum dit proces op vier manieren biedt. Bijvoorbeeld: polymerisatie van filamentspindelvezels, de vorming van percentorylen, het scheppen van een radiaal microtubule systeem van de interfase cel en tenslotte de synthese van elementen in het primaire cilium. Dit is een speciaal onderwijs, kenmerkend van de moedercentriole. Het bestuderen van de structuur en de functies van het celmembraan ontdekken wetenschappers onder een elektronmicroscoop in het celcentrum na de mitotische verdeling van de cel of op het moment van het begin van mitose. In de G2 fase van de interfase, evenals in de vroege stadia van profase verdwijnt het cilium. Volgens de chemische samenstelling bestaat het uit hun tubuline-moleculen en is een label waarop een volwassen moedercentriole kan worden bepaald. Dus hoe komt de rijping van het centrosoom voor? Overweeg alle nuances van dit proces.

Stadiums van centriole vorming

De cytologen hebben vastgesteld dat de dochter- en moedercentriolen die het diplosoom vormen, niet in hun structuur identiek zijn. Zo wordt de rijpe structuur begrensd door een laag pericentriolaire substantie, de mitotische halo. Volledige rijping van de dochtercentriool duurt langer dan één levenscyclus van de cel. Aan het einde van fase G1 van de tweede celcyclus, fungeert de nieuwe centriole al als organizer van microtubules en is het in staat om filamentspindeldraad te vormen, evenals de vorming van speciale organellen van beweging. Ze kunnen cilia en flagella worden gevonden in eencellige protozoa (bijvoorbeeld euglenae van groene, infusoria-schoenen), en ook in veel algen, bijvoorbeeld chlamydomonades. De flagella, gevormd door microtubules van het celcentrum, is voorzien van veel sporen in algen, evenals geslachtscellen van dieren en mensen.

Rol van het centrosoom in het leven van de cel

Dus, we waren ervan overtuigd dat een van de kleinste celorganellen (die minder dan 1% van het celvolume bekleedt) een leidende rol speelt in de regulering van het metabolisme van zowel plantaardige als dierlijke cellen. De schending van de vorming van de splijtingsspindel houdt in dat er genetisch defecte dochtercellen ontstaan. Hun sets van chromosomen verschillen van het normale aantal, wat leidt tot chromosomale afwijkingen. Als gevolg hiervan - de ontwikkeling van abnormale individuen of hun dood. In de geneeskunde is het feit van de relatie tussen het aantal centriolen en het risico op kankerontwikkeling vastgesteld. Bijvoorbeeld, als normale huidcellen 2 centriolen bevatten, onthult een biopsie van weefsels bij huidkanker een toename van hun aantal tot 4-6. Deze resultaten dienen als bewijs van de sleutelrol van de centrosoom bij het beheersen van de celverdeling. De laatste experimentele gegevens geven de belangrijke rol van deze organel aan in de processen van intracellulaire transport. De unieke structuur van het celcentrum maakt het mogelijk om zowel de vorm van de cel als zijn modificatie te regelen. In een normaal ontwikkelende eenheid bevindt zich het centrosoom naast het Golgi-apparaat, in de buurt van de kern, en biedt daarmee integratieve en signalerende functies bij de uitvoering van mitose, meiose en geprogrammeerde celdood - apoptose. Daarom beschouwen moderne cytologen centrosoom een belangrijke verenigende organoid van de cel, die verantwoordelijk is voor zowel de splitsing als de gehele stofwisseling.