CENTRIOLOS: функции, характеристики и структура

През целия живот на индивида, техният клетките умират и за да се поддържат, те трябва да се разделят на две дъщерни клетки по време на процеса на клетъчно делене. Въпреки това, за да се извърши правилно този процес е необходимо да се изпълни серия от клетъчни структури изпълняват правилно своята функция. Сред тези структури е митотичното вретено, което възниква от структури, известни като центриоли. В този урок от УЧИТЕЛ ще видим какво представляват центриолите, техните функции, характеристики и структура. Прочетете ни по-долу, за да научите повече за тях!

Центриолите са типична структура на повечето от еукариотни клетки и са изградени от микротубули, съставени от тубулинови протеини.

Центриолите от своя страна ще образуват две структури които са основни за клетките, като напр Центрозоми които действат при клетъчното делене и базални тела които образуват ресничките и флагела, структури, които изпълняват различни функции.

И центриолите, и базалните тела имат една и съща молекулярна структура и

В функция на центриолите в центрозомата е тази на организира ги, докато неговата функция в базалните тела е да организира и да започне да образува микротубулите, които ще образуват аксонемата или скелета на ресничките и флагела.

При човешките еукариоти зрелите центриоли или базалните тела са циклиндрични структури с между 150 и 500 nm височина (това е по-променливо и не е известно как се установява) и около 250 nm в диаметър, за толкова много, центриолите и базалните тела са две от най-големите протеинови структури на еукариотната клетка.

Стените на центриолите се образуват от девет микротубулни триплета разположени надлъжно и ориентирани всички в една и съща посока, като краищата над микротубулите образуват част от цилиндър и краищата по-малко в другия, образувайки дистален и проксимален край на центриола или базално тяло, тоест те са структури поляризиран. Тази структура обаче не е изпълнено във всички организми, като например при някои ембриони на мухи, където има 9 двойки, или в нематодата ° С. Елеганс, където има 9 прости микротубули.

В триплета на микротубулата само една е пълна и се състои от 13 протофиламента (образувани от 13 тубулинови нишки, събрани заедно). Тази пълна микротубула се нарича микротубула А, докато микротубула В и С са непълни и се състоят само от 10 протофиламента, споделящи 3 с тези на А. В дисталния край на центриола достигат само микротубулите A и B, а C е по-къс. В проксималния край в младите центриоли се образува структура, подобна на количка, която помага за организирането и сглобяването на 9-те микротубулни триплета.

Центрозомите на клетките са структури, образувани от две центриоли, една зряла и една незряла. Зрелият центриол има протеинови структури, които ще представляват дистални и субкристални придатъци и именно дисталните придатъци са свързани с плазмената мембрана. за образуване на базалните тела на ресничките по времето, когато зрелият центриол мигрира в близост до мембраната, докато субкристалите са отговорни за закрепването на микротубули.

Базалните тела също имат вид апендикс в дисталните си краища, но в този случай те се наричат ​​базални стъпала и свързващи или преходни влакна, докато в проксималния си край имат набраздени цилиарни корени. Тези придатъци помагат на базалното тяло да се закотви към плазмената мембрана, а набраздените корени помагат да се организира клетъчната структура на базалното тяло.

Изображение: Атлас по история на растенията и животните

Центриолите имат няколко функции за еукариотната клетка и за нейното правилно функциониране. Сред тези функции са следните.

Образуване на центрозомите

Центрозомите са основните елементи на животинските клетки, които служат за започване на образуването на микротубули на цитозола, процес, известен като нуклеация на микротубули. Центрозомата е съставена от двойка центриоли (една зряла и една незряла), заобиколени от облак от молекули, които образуват перицентриоларния материал. Доказателствата ни показват, че центриолите може да са отговорни за сглобяването на центриола, тъй като те са тези, които набират перицентриоларния материал и пръстени на гама субединиците на тубулиновия протеин, които се намират в перицентриоларната матрица и изглежда са тези, които наистина служат за нуклеацията на микротубули

Центриолите и перицентриоларният материал, който ги заобикаля, играят една от най-важните роли по време на клетъчното делене на животинските клетки, тъй като те са отговорни за съставляват митотичното вретено. Въпреки това, не е еднакво във всички клетки и се вижда, че в невроните, епителните клетки и мускулните клетки, центрозомата не е основният нуклеатор на микротубулите. Центрозомите също липсват в растителните и дрождевите клетки, където митотично вретено образува се в отсъствието на центриоли.

Образуване на реснички или цилиогенеза

В ресничкиса Подвижни или неподвижни процеси на повърхността на плазмената мембрана на някои еукариотни клетки. Те изпълняват важни функции там, където се намират, като напр защита срещу микроорганизми и движение на слуз върху дихателните повърхности, изместване на яйцеклетката, образувана от фалопиевите тръби или сензорни функции в слуховия апарат и в други сетивни органи. Образуването му става от базалните тела чрез удължаване, което се получава чрез полимеризация на микротубули А и В на всеки от триплетите.

Когато една клетка завърши клетъчното си делене, стара центриола мигрира към плазмената мембрана и се превръща в основното тяло, образуващо реснички. Има клетки, които имат хиляди реснички на свободната си повърхност, като клетките на трахеята, епендимата или яйцепроводите. За образуването на независими реснички в тези клетки, базалните тела трябва да мигрират към клетъчната повърхност и други елементи на цитоскелета като актинови микрофиламенти и микротубули.

Тъй като наличието на реснички не е съвместимо с разделянето на клетката, те трябва да бъдат разглобени, когато клетката ще се дели и сглобени отново, след като този процес приключи. Смята се, че това разглобяване се случва, така че базалните тела да не пречат на центриолите по време на образуването на митотично вретено.

Клетъчна асиметрия

При асиметричните деления има неравномерно разпределение между двете дъщерни клетки и центриолите са необходими за този тип делене, т.к. те ще допринесат за правилната ориентация на митотичното вретено. Друг начин за създаване на асиметрия зависи от това коя дъщерна клетка взема най-стария центриол.

Най-старият центриол изглежда се заобикаля с молекули, малко по-различни от тези, които заобикалят най-младия, служещи на стволовите клетки за разпределение между дъщерни клетки различните молекули, свързани с перицентриоларния материал на единия или другия от центриолите, като информационна РНК или различните фактори че помогне за стартиране и поддържане на транскрипция.

Една наблюдавана хипотеза е, че клетката, която успява да улови центрозомата, която има най-старата центриола, в крайна сметка първо развива ресничките, които Те служат да реагират по-рано на различните сигнали в околната среда, тоест това неравномерно разпределение може да доведе до различно поведение между двете клетки дъщери.

Клетъчна организация

Позицията, в която се намират центриолите в цитозола на клетките, съставляващи центрозомите на клетките, е важна за определят организацията на много клетки, или да позволят движението на клетката, тъй като те помагат да се създаде диференциация между напредващата предна и задната част на клетката. Например, в астроцитите на централната нервна система (клетки, които помагат на невроните), апарат на Голджи той е подреден към напредващата предна част на клетката поради действието на центрозомата. При фибробластите обаче клетъчното ядро ​​е разположено в най-каудалната част на клетката, също благодарение на действието на центрозомата.

Позицията както на центриолите, така и на центрозомата в клетките изглежда се определя от взаимодействието между микротубулите и актиновите микрофиламенти. Вижда се, че позицията на центрозомата в клетката зависи от взаимодействието между микротубулите, които произвежда, и клетъчният кортекс, който се намира от вътрешната страна на плазмената мембрана и е изграден от микрофиламенти на актин.

Въпреки това, понякога центрозомата се намира в близост до клетъчното ядро ​​поради взаимодействието с протеини, които са част от ядрената обвивка и я закотвят в това положение. В други еукариотни клетки връзката между центрозомите и ядрената обвивка се дължи на влакна протеини, свързани с центриолите, наречени набраздени влакна, които служат като съюз и за двете структури.

Началото на ембрионалното развитие

След сливането на двете хаплоидни клетки в процеса на оплождане, само на сперматозоидище напомня с центриол който идва от базалното тяло на флагела. Тази центриола ще наеме перицентриоларния материал, открит в яйцеклетката, за да образува центрозомата.

Тази новосформирана центрозома ще се погрижи за нуклеация и организация на микротубулната система клетки, необходими за миграцията и сливането на двете пронуклеуса (хаплоидни ядра на двете гамети). По-късно той ще се раздели и ще образува митотичното вретено, отговорно за извършването на първото делене на клетката.

Ако искате да прочетете още статии, подобни на Центриоли: функции, характеристики и структура, препоръчваме ви да влезете в нашата категория на биология.