CENTRIOLOS: وظائف وخصائص وهيكل

طوال حياة الفرد ، هم الخلايا تحتضر ومن أجل الحفاظ على أنفسهم ، يجب أن ينقسموا إلى خليتين ابنتيتين أثناء عملية انقسام الخلية. ومع ذلك ، لتنفيذ هذه العملية بشكل صحيح فمن الضروري أن سلسلة من هياكل الخلايا أداء وظيفتهم بشكل صحيح. من بين هذه الهياكل المغزل الانقسامي ، والذي ينشأ من الهياكل المعروفة باسم المريكزات. سنرى في هذا الدرس من المعلم ما هي المريكزات ووظائفها وخصائصها وهيكلها. اقرأ لنا أدناه لمعرفة المزيد عنها!

Centrioles هي بنية نموذجية من معظم الخلايا حقيقية النواة وهي مكونة من أنابيب دقيقة تتكون من بروتينات التوبولين.

المريكزون بدورهم سيشكلون هيكلين التي تعتبر أساسية للخلايا ، مثل الجسيمات المركزية التي تعمل في انقسام الخلايا و الهيئات القاعدية التي تشكل الأهداب والسواطير ، وهي هياكل تؤدي وظائف مختلفة.

كل من المريكزات والأجسام القاعدية لها نفس التركيب الجزيئي و إنها قابلة للتبديل في الخلية ، أي أن المريكزات يمكن أن تنتقل إلى الغشاء لتشكيل أهداب ويمكن للأجسام القاعدية أن تنتقل إلى الخلايا وتشكل الجسيم المركزي.

ال وظيفة من المريكزات في الجسيم المركزي هو تنظيمهم ، في حين أن وظيفتها في الأجسام القاعدية هي التنظيم والبدء في تكوين الأنابيب الدقيقة التي ستشكل المحور العصبي أو الهيكل العظمي للأهداب والسوط.

في حقيقيات النوى البشرية ، المريكزات الناضجة أو الأجسام القاعدية هي هياكل دائرية بها يتراوح ارتفاعها بين 150 و 500 نانومتر (وهي أكثر تنوعًا ولا يُعرف كيف يتم إنشاؤها) ويبلغ قطرها حوالي 250 نانومتر ، من أجل كثيرا، المريكزات والأجسام القاعدية هما من أكبر الهياكل البروتينية من الخلية حقيقية النواة.

يتم تشكيل جدران المريكزات بواسطة تسعة ثلاثة توائم الأنابيب الدقيقة مرتبة طوليًا وموجهة كلها في نفس الاتجاه ، وتشكل الأطراف فوق الأنابيب الدقيقة جزءًا من الأسطوانة والنهايات أقل في الطرف الآخر ، وتشكل الطرف البعيد والداني للمريكز أو الجسم القاعدي ، أي أنها هياكل مستقطب. ومع ذلك ، فإن هذا الهيكل لم تتحقق في جميع الكائنات الحيةكما في بعض أجنة الذباب حيث يوجد 9 أزواج أو في النيماتودا ج. إليجان، حيث يوجد 9 أنابيب دقيقة بسيطة.

في الأنبوب الثلاثي الدقيق ، واحد فقط مكتمل ويتكون من 13 خيوط أولية (يتكون من 13 خيطًا من خيوط توبولين مجمعة معًا). يسمى هذا الأنبوب الدقيق الأنبوب الدقيق A ، بينما الأنابيب الدقيقة B و C غير مكتملة وتتكون فقط من 10 خيوط أولية ، وتتقاسم 3 مع تلك الخاصة بـ A. في النهاية البعيدة للمريكز ، تصل الأنابيب الدقيقة فقط A و B و C تكون أقصر. في النهاية القريبة في المريكزات الصغيرة يتم تشكيل هيكل يشبه العربة ويساعد على تنظيم وتجميع 9 الأنابيب الدقيقة الثلاثية.

الجذور المركزية للخلايا هي تتكون الهياكل من اثنين من المريكزات ، أحدهما ناضج والآخر غير ناضج. يحتوي المريكز الناضج على هياكل بروتينية ستشكل ملاحق بعيدة وشبه بلورية وهي الملاحق البعيدة المرتبطة بغشاء البلازما. لتشكيل الأجسام القاعدية للأهداب في الوقت الذي يهاجر فيه المريكز الناضج إلى محيط الغشاء ، بينما تكون البلورات الفرعية مسؤولة عن تثبيت أنابيب مجهرية.

الأجسام القاعدية أيضا لديهم نوع من التذييل في نهاياتهم البعيدة، ولكن في هذه الحالة تسمى أقدام قاعدية وألياف متصلة أو انتقالية ، بينما في نهايتها القريبة لها جذور هدبية مخططة. تساعد هذه الزوائد الجسم القاعدي على تثبيت نفسه في غشاء البلازما ، وتساعد الجذور المخططة على تنظيم البنية الخلوية للجسم القاعدي.

الصورة: أطلس تاريخ النبات والحيوان

المريكزات لها وظائف عديدة للخلية حقيقية النواة ولعملها بشكل صحيح. من بين هذه الوظائف ما يلي.

تشكيل الجسيمات المركزية

Centrosomes هي العناصر الرئيسية للخلايا الحيوانية تعمل على البدء في تكوين الأنابيب الدقيقة من العصارة الخلوية ، عملية تعرف باسم تنوي الأنابيب الدقيقة. يتكون الجسيم المركزي من زوج من المريكزات (أحدهما ناضج والآخر غير ناضج) محاطًا بسحابة من الجزيئات التي تشكل المادة المحيطة بالمركز. توضح لنا الأدلة أن المريكزين قد يكونون مسؤولين عن تجميع المريكز ، لأنهم هم الذين يجندون المادة المحيطة بالمركز و حلقات من وحدات جاما الفرعية لبروتين التوبولين الموجودة في المصفوفة المحيطة بالمركز ويبدو أنها تلك التي تعمل حقًا في تنوي أنابيب مجهرية

تلعب المريكزات والمادة المحيطة بها أحد أهم الأدوار أثناء انقسام الخلايا في الخلايا الحيوانية ، لأنها مسؤولة عن تشكل المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإنه ليس هو نفسه في جميع الخلايا وقد لوحظ أنه في الخلايا العصبية والخلايا الظهارية وخلايا العضلات ، لا يكون الجسيم المركزي هو النواة الرئيسية للأنابيب الدقيقة. كما أن الجسيمات المركزية غائبة أيضًا في الخلايا النباتية والخميرة ، حيث يكون المغزل الإنقسامية يتم تشكيلها في غياب المريكز.

تكوين الأهداب أو التكوّن الهدبي

ال أهدابنكون العمليات المتنقلة أو غير المتحركة لسطح غشاء البلازما لبعض الخلايا حقيقية النواة. يؤدون وظائف مهمة أينما كانوا ، مثل دفاع ضد الكائنات الحية الدقيقة وحركة المخاط على الأسطح التنفسية ، إزاحة البويضة المتكونة من قناتي فالوب أو الوظائف الحسية في الجهاز السمعي وفي أجهزة الإحساس الأخرى. يحدث تكوينه من الأجسام القاعدية عن طريق الاستطالة التي تحدث عن طريق بلمرة الأنابيب الدقيقة A و B لكل من الثلاثيات.

عندما تنتهي الخلية من انقسامها الخلوي ، يهاجر المريكز القديم نحو غشاء البلازما ويصبح الجسم الأساسي المكون للأهداب. هناك خلايا تحتوي على آلاف الأهداب على سطحها الحر ، مثل خلايا القصبة الهوائية أو البطانة البطانية أو قنوات البيض. لتشكيل أهداب مستقلة في هذه الخلايا ، يجب أن تهاجر الأجسام القاعدية إلى سطح الخلية و العناصر الأخرى للهيكل الخلوي مثل الخيوط الدقيقة للأكتين و أنابيب مجهرية.

نظرًا لأن وجود الأهداب لا يتوافق مع تقسيم الخلية ، فيجب تفكيكها عندما تنقسم الخلية وتجميعها مرة أخرى بمجرد الانتهاء من هذه العملية. يُعتقد أن هذا التفكيك يحدث بحيث لا تتداخل الأجسام القاعدية مع المريكزات أثناء تكوين المغزل الانقسامي.

عدم تناسق الخلية

في الانقسامات غير المتماثلة ، يوجد توزيع غير متكافئ بين كل من الخلايا الوليدة والمريكزات ضرورية لهذا النوع من الانقسام ، حيث سوف يساهمون في الاتجاه الصحيح للمغزل الانقسامي. هناك طريقة أخرى لإنشاء عدم تناسق تعتمد على الخلية الوليدة التي تأخذ المريكز الأقدم.

يبدو أن المريكز الأقدم يحيط نفسه بجزيئات مختلفة قليلاً عن تلك التي تحيط بالأصغر سناً ، ويخدم الخلايا الجذعية لتوزيعها بين الخلايا الوليدة الجزيئات المختلفة المرتبطة بمادة محيط المركز لواحد أو آخر من المريكزات ، مثل الرنا المرسال أو العوامل المختلفة الذي - التي تساعد في بدء النسخ والمحافظة عليه.

إحدى الفرضيات التي تمت ملاحظتها هي أن الخلية التي تمكنت من التقاط الجسيم المركزي الذي يحتوي على أقدم مركز ، ينتهي بها الأمر أولاً إلى تطوير الأهداب التي تعمل على الاستجابة في وقت مبكر للإشارات المختلفة في البيئة ، أي أن هذا التوزيع غير المتكافئ يمكن أن ينتج سلوكًا مختلفًا بين الخليتين بنات.

تنظيم الخلية

يعد الموضع الذي توجد فيه المريكزات في العصارة الخلوية للخلايا ، التي تشكل الجسيمات المركزية للخلايا ، أمرًا مهمًا لـ تحديد تنظيم العديد من الخلايا ، أو للسماح بحركة الخلية ، لأنها تساعد على إنشاء تمايز بين مقدمة الخلية وخلفيتها. على سبيل المثال ، في الخلايا النجمية للجهاز العصبي المركزي (الخلايا التي تساعد الخلايا العصبية) ، فإن جهاز جولجي يتم ترتيبه باتجاه الأمام المتقدم للخلية بسبب عمل الجسيم المركزي. ومع ذلك ، في الخلايا الليفية ، يتم ترتيب نواة الخلية في الجزء الأكثر ذيلية من الخلية ، وذلك أيضًا بفضل عمل الجسيم المركزي.

يبدو أن موضع كل من المريكزات والجسيم المركزي في الخلايا يتم تحديده من خلال التفاعل بين الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة الأكتينية. لقد لوحظ أن موضع الجسيم المركزي في الخلية يعتمد على التفاعل بين الأنابيب الدقيقة التي تنتجها و قشرة الخلية الموجودة على الوجه الداخلي لغشاء البلازما وتتكون من خيوط دقيقة من الأكتين.

ومع ذلك ، في بعض الأحيان يقع الجسيم المركزي بالقرب من نواة الخلية بسبب التفاعل مع البروتينات التي تشكل جزءًا من الغلاف النووي وتثبيته في هذا الموضع. في الخلايا حقيقية النواة الأخرى ، تعود العلاقة بين الجسيمات المركزية والمغلف النووي إلى الألياف البروتينات المرتبطة بالمريكزات تسمى الألياف المخططة ، والتي تعمل كاتحاد لكليهما الهياكل.

بداية التطور الجنيني

بعد اندماج خليتين أحاديتين في عملية الإخصاب ، فقط الحيوانات المنويةسيبقى مع مريكز الذي يأتي من الجسم القاعدي للجلد. سيقوم هذا المريكز بتجنيد المادة المحيطة بالمركز الموجودة في البويضة لتشكيل الجسيم المركزي.

هذا الجسيم المركزي المشكل حديثًا سوف يعتني بـ تنوي وتنظيم نظام الأنابيب الدقيقة الخلايا اللازمة لهجرة ودمج النوى اثنين (نواة أحادية العدد لكلا الأمشاج). في وقت لاحق ، سوف ينقسم ويشكل المغزل الانقسامي المسؤول عن تنفيذ الانقسام الأول للخلية.

إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المقالات المشابهة لـ Centrioles: الوظائف والخصائص والهيكل، نوصيك بإدخال فئة مادة الاحياء.