CENTRIOLOS: funkce, vlastnosti a struktura

Po celý život jedince, jejich buňky umírají a aby se udržely, potřebují se během procesu buněčného dělení rozdělit na dvě dceřiné buňky. Pro správné provedení tohoto procesu je však nutné provést řadu buněčné struktury správně plnit svou funkci. Mezi těmito strukturami je mitotické vřeténo, které vzniká ze struktur známých jako centrioly. V této lekci od UČITELE uvidíme co jsou centrioly, jejich funkce, vlastnosti a struktura. Přečtěte si nás níže a dozvíte se o nich více!

Typickou strukturou jsou centrioly z většiny eukaryotické buňky a jsou tvořeny mikrotubuly složenými z tubulinových proteinů.

Centrioly budou zase tvořit dvě struktury které jsou pro buňky zásadní, jako např Centrosomy které působí při dělení buněk a bazálních těles které tvoří řasinky a bičíky, struktury, které plní různé funkce.

Centrioly i bazální tělíska mají stejnou molekulární strukturu a jsou zaměnitelné v buňce, to znamená, že centrioly se mohou přesunout k membráně za vzniku řasinek a bazální tělíska se mohou přesunout do buněk a vytvořit centrosom.

The funkce centriolů v centrosomu je uspořádat je, zatímco jeho funkcí v bazálních tělech je organizovat a začít tvořit mikrotubuly, které vytvoří axonému nebo kostru řasinek a bičíků.

U lidských eukaryot jsou zralé centrioly neboli bazální tělíska cyklické struktury s mezi 150 a 500 nm na výšku (je více variabilní a není známo, jak se to stanoví) a asi 250 nm v průměru, např. tak moc, centrioly a bazální tělíska jsou dvě největší proteinové struktury eukaryotické buňky.

Stěny centrioly jsou tvořeny devět tripletů mikrotubulů uspořádané podélně a orientované všechny ve stejném směru, s konci přes mikrotubuly tvořící část válec a konce méně v druhém, tvořící distální a proximální konec centriolu nebo bazálního těla, to znamená, že jsou to struktury polarizované. Nicméně tato struktura nesplňují všechny organismy, jako například u některých embryí much, kde je 9 párů, nebo u háďátka C. Elegans, kde je 9 jednoduchých mikrotubulů.

V tripletu mikrotubulů je pouze jeden úplný a skládá se z 13 protofilamentů (tvořeno 13 tubulinovými vlákny spojenými dohromady). Tento úplný mikrotubul se nazývá mikrotubule A, zatímco mikrotubuly B a C jsou neúplné a skládají se pouze z 10 protofilament, přičemž 3 sdílejí s těmi z A. Na distálním konci centriolu dosahují pouze mikrotubuly A a B a C je kratší. Na proximálním konci u mladých centriolů se vytváří struktura podobná vozíku, která pomáhá organizovat a sestavovat 9 tripletů mikrotubulů.

Centrosomy buněk jsou struktury tvořené dvěma centrioly, jedním zralým a jedním nezralým. Zralý centriol má proteinové struktury, které budou tvořit distální a subkrystalické přívěsky, a jsou to distální přívěsky, které jsou spojeny s plazmatickou membránou. k vytvoření bazálních tělísek řasinek v době, kdy zralý centriol migruje do blízkosti membrány, zatímco subkrystaly jsou zodpovědné za ukotvení řasinek. mikrotubuly.

Bazální těla také mají na svých distálních koncích jakési slepé střevo, ale v tomto případě se nazývají bazální nohy a spojovací nebo přechodová vlákna, zatímco na svém proximálním konci mají příčně pruhované ciliární kořeny. Tyto přívěsky pomáhají základnímu tělesu ukotvit se k plazmatické membráně a příčně pruhované kořeny pomáhají organizovat buněčnou strukturu základního tělesa.

Obrázek: Atlas dějin rostlin a živočichů

Centrioly mají několik funkcí pro eukaryotickou buňku a pro její správné fungování. Mezi tyto funkce patří následující.

Tvorba centrosomů

Centrosomy jsou hlavními prvky živočišných buněk, které slouží k tomu, aby se začaly tvořit mikrotubuly cytosolu, proces známý jako nukleace mikrotubulů. Centrosom se skládá z páru centrioly (jeden zralý a jeden nezralý) obklopených oblakem molekul, které tvoří pericentriolární materiál. Důkazy nám ukazují, že centrioly mohou být zodpovědné za sestavení centrioly, protože jsou to ty, které získávají pericentriolární materiál a prstence gama podjednotek tubulinového proteinu, které jsou v pericentriolární matrici a zdají se být těmi, které skutečně slouží k nukleaci mikrotubuly

Centrioly a pericentriolární materiál, který je obklopuje, hrají jednu z nejdůležitějších rolí během buněčného dělení živočišných buněk, protože jsou odpovědné za tvoří mitotické vřeténo. Není to však stejné ve všech buňkách a bylo vidět, že v neuronech, epiteliálních buňkách a svalových buňkách není centrosom hlavním mikrotubulovým nukleátorem. Centrosomy také chybí v rostlinných a kvasinkových buňkách, kde mitotické vřeteno je konstituován v nepřítomnosti centrioly.

Tvorba řasinek nebo ciliogeneze

The řasyjsou Mobilní nebo nepohyblivé procesy povrchu plazmatické membrány některých eukaryotických buněk. Plní důležité funkce tam, kde jsou, jako např obrana proti mikroorganismům a pohybu hlenu na dýchacích plochách, posunutí oocytu tvořeného vejcovody nebo smyslových funkcí ve sluchovém aparátu a v dalších smyslových orgánech. K jeho tvorbě dochází z bazálních tělísek prodlužováním, ke kterému dochází polymerací mikrotubulů A a B každého z tripletů.

Když buňka dokončí své buněčné dělení, stará centriola migruje směrem k plazmatické membráně a stává se bazálním tělesem tvořícím řasinky. Existují buňky, které mají na svém volném povrchu tisíce řasinek, jako jsou buňky průdušnice, ependymu nebo vejcovodů. Pro tvorbu nezávislých řasinek v těchto buňkách musí bazální tělíska migrovat na buněčný povrch a další prvky cytoskeletu, jako jsou aktinová mikrofilamenta a mikrotubuly.

Vzhledem k tomu, že přítomnost řasinek není slučitelná s dělením buňky, musí být tyto řasinky rozebrány, když se buňka chystá dělit, a znovu sestaveny, jakmile je tento proces dokončen. Předpokládá se, že k této demontáži dochází tak, že bazální tělíska neinterferují s centrioly během tvorby mitotického vřeténka.

Asymetrie buněk

U asymetrických dělení je nerovnoměrné rozložení mezi oběma dceřinými buňkami a pro tento typ dělení jsou nezbytné centrioly, protože budou přispívat ke správné orientaci mitotického vřeténka. Další způsob, jak vytvořit asymetrii, závisí na tom, která dceřiná buňka má nejstarší centriol.

Zdá se, že nejstarší centriol se obklopuje molekulami mírně odlišnými od těch, které obklopují nejmladší, a slouží kmenovým buňkám k distribuci mezi dceřiné buňky různé molekuly spojené s pericentriolárním materiálem jednoho nebo druhého centriola, jako je messenger RNA nebo různé faktory že pomáhají zahájit a udržovat přepis.

Jedna z pozorovaných hypotéz je, že buňka, které se podaří zachytit centrosom, který má nejstarší centriol, nakonec nejprve vyvine řasinky, které Slouží k dřívější reakci na různé signály v prostředí, to znamená, že tato nerovnoměrná distribuce může způsobit odlišné chování mezi dvěma buňkami. dcery.

Buněčná organizace

Poloha, ve které jsou centrioly umístěny v cytosolu buněk, tvořících centrosomy buněk, je důležitá pro určit organizaci mnoha buněk, nebo umožnit pohyb buňky, protože pomáhají vytvořit diferenciaci mezi postupující přední a zadní částí buňky. Například v astrocytech centrálního nervového systému (buňkách, které pomáhají neuronům), Golgiho aparát je uspořádána směrem k postupující přední části buňky v důsledku působení centrosomu. U fibroblastů je však buněčné jádro uspořádáno v nejkaudálnější části buňky, a to i díky působení centrosomu.

Zdá se, že poloha centriol i centrosomu v buňkách je určena interakcí mezi mikrotubuly a aktinovými mikrofilamenty. Bylo vidět, že poloha centrosomu v buňce závisí na interakci mezi mikrotubuly, které produkuje, a buněčná kůra, která se nachází na vnitřní straně plazmatické membrány a je tvořena mikrovlákny aktin.

Někdy se však centrosom nachází v blízkosti buněčného jádra díky interakci s proteiny, které jsou součástí jaderného obalu a ukotvují jej v této poloze. V jiných eukaryotických buňkách je vztah mezi centrosomy a jaderným obalem způsoben vlákny proteiny spojené s centrioly nazývané příčně pruhovaná vlákna, která slouží jako spojení pro oba struktur.

Začátek embryonálního vývoje

Po fúzi dvou haploidních buněk v procesu oplodnění, pouze spermatozoidzůstane s centriolem který pochází z bazálního těla bičíku. Tento centriol přijme pericentriolární materiál nalezený ve vajíčku, aby vytvořil centrosom.

Tento nově vytvořený centrosom se o to postará nukleace a organizace mikrotubulového systému buňky nezbytné pro migraci a fúzi dvou pronukleí (haploidních jader obou gamet). Později se rozdělí a vytvoří mitotické vřeténo zodpovědné za provedení prvního dělení buňky.

Pokud si chcete přečíst více článků podobných Centrioly: funkce, vlastnosti a struktura, doporučujeme zadat naši kategorii biologie.