CENTRIOLOS: funkcije, karakteristike i struktura
Tijekom života pojedinca, njihov stanice umiru a kako bi se održali, trebaju se tijekom procesa stanične diobe podijeliti na dvije stanice kćeri. Međutim, da bi se ovaj proces pravilno proveo potrebno je nekoliko stanične strukture ispravno ispunjavaju svoju funkciju. Među tim strukturama je i mitotičko vreteno, koje proizlazi iz struktura poznatih kao centriole. U ovoj lekciji od UČITELJA ćemo vidjeti što su centrioli, njihove funkcije, karakteristike i struktura. Pročitajte nas u nastavku kako biste saznali više o njima!
Centriole su tipična struktura od većine eukariotske stanice a sastoje se od mikrotubula sastavljenih od tubulinskih proteina.
Centrioli će zauzvrat činiti dvije strukture koji su temeljni za stanice, kao npr Centrosomi koji djeluju u diobi stanica i bazalna tijela koje tvore cilije i flagele, strukture koje obavljaju različite funkcije.
I centrioli i bazalna tijela imaju istu molekularnu strukturu i zamjenjivi su u stanici, odnosno centriole se mogu premjestiti na membranu i formirati cilije, a bazalna tijela se mogu pomaknuti u stanice i formirati centrosom.
The funkcija centriola u centrosomu je onaj od organizirati ih, dok je njegova funkcija u bazalnim tijelima organizirati i početi formirati mikrotubule koje će tvoriti aksonem ili kostur cilija i bičaka.
Kod ljudskih eukariota zrele centriole ili bazalna tijela su ciklindrične strukture s između 150 i 500 nm visine (promjenjiviji je i ne zna se kako se uspostavlja) i oko 250 nm u promjeru, za tako puno, centriole i bazalna tijela su dvije najveće proteinske strukture eukariotske stanice.
Stijenke centriola tvore devet trojki mikrotubula raspoređeni uzdužno i orijentirani svi u istom smjeru, s krajevima preko mikrotubula koji čine dio cilindar, a krajevi manje u drugom, tvoreći distalni i proksimalni kraj centriola ili bazalnog tijela, tj. oni su strukture polarizirana. Međutim, ova struktura nije ispunjen u svim organizmima, kao na primjer kod nekih embrija mušica, gdje ih ima 9 parova, ili kod nematode C. Elegans, gdje se nalazi 9 jednostavnih mikrotubula.
U tripletu mikrotubula samo je jedan potpun i sastoji se od 13 protofilamenata (formiran od 13 tubulinskih filamenata spojenih zajedno). Ova potpuna mikrotubula naziva se mikrotubulom A, dok su mikrotubule B i C nepotpune i sastoje se samo od 10 protofilamenata, od kojih 3 dijele s onima od A. Na distalnom kraju centriola dosežu samo mikrotubule A i B, a C je kraći. Na proksimalnom kraju u mladim centriolima formira se struktura nalik na kolica koja pomaže organizirati i sastaviti 9 trojki mikrotubula.
Centrosomi stanica su strukture koje tvore dvije centriole, jedna zrela i jedna nezrela. Zrela centriol ima proteinske strukture koje će činiti distalne i subkristalne dodatke, a distalni dodaci su povezani s plazma membranom. formirati bazalna tijela cilija u vrijeme kada zrela centriola migrira u blizinu membrane, dok su subkristali odgovorni za učvršćivanje mikrotubule.
Bazalna tijela također imaju neku vrstu slijepog crijeva na svojim distalnim krajevima, ali se u ovom slučaju nazivaju bazalna stopala i spojna ili prijelazna vlakna, dok na svom proksimalnom kraju imaju prugaste cilijarne korijene. Ovi dodaci pomažu bazalnom tijelu da se usidri za plazma membranu, a prugasti korijeni pomažu organizirati staničnu strukturu bazalnog tijela.
Slika: Atlas povijesti biljaka i životinja
Centrioli imaju nekoliko funkcija za eukariotsku stanicu i za njezino pravilno funkcioniranje. Među tim funkcijama su sljedeće.
Formiranje centrosoma
Centrosomi su glavni elementi životinjskih stanica koje služe za početak formiranja mikrotubula citosola, proces poznat kao nukleacija mikrotubula. Centrosom se sastoji od para centriola (jedna zrela i jedna nezrela) okruženih oblakom molekula koje tvore pericentriolarni materijal. Dokazi nam pokazuju da bi centrioli mogli biti odgovorni za sastavljanje centriola, budući da su oni ti koji regrutiraju pericentriolarni materijal i prstenovi gama podjedinica proteina tubulina koji se nalaze u pericentriolarnom matriksu i čini se da su oni koji stvarno služe za nukleaciju mikrotubule
Centriole i pericentriolarni materijal koji ih okružuje igraju jednu od najvažnijih uloga tijekom stanične diobe životinjskih stanica, budući da su odgovorni za čine mitotičko vreteno. Međutim, to nije isto u svim stanicama i vidjelo se da u neuronima, epitelnim stanicama i mišićnim stanicama centrosom nije glavni nukleator mikrotubula. Centrosomi su također odsutni u stanicama biljaka i kvasca, gdje je mitotičko vreteno konstituira se u odsutnosti centriola.
Formiranje cilija ili ciliogeneza
The cilijasu Pokretni ili nepomični procesi površine plazma membrane nekih eukariotskih stanica. Oni obavljaju važne funkcije tamo gdje jesu, kao npr obrana od mikroorganizama i kretanja sluzi na respiratornim površinama, pomicanje jajne stanice koju formiraju jajovodi ili senzorne funkcije u slušnom aparatu i drugim osjetilnim organima. Njegovo stvaranje se događa iz bazalnih tijela produljenjem koje nastaje polimerizacijom mikrotubula A i B svakog od tripleta.
Kada stanica završi svoju staničnu diobu, stari centriol migrira prema plazma membrani i postaje bazalno tijelo koje stvara cilije. Postoje stanice koje na svojoj slobodnoj površini imaju tisuće cilija, kao što su stanice dušnika, ependima ili jajovoda. Za stvaranje neovisnih cilija u tim stanicama, bazalna tijela moraju migrirati na površinu stanice i drugi elementi citoskeleta kao što su aktinski mikrofilamenti i mikrotubule.
Budući da prisutnost cilija nije kompatibilna s podjelom stanice, one se moraju rastaviti kada će se stanica podijeliti i ponovno sastaviti kada se ovaj proces završi. Vjeruje se da se ovo rastavljanje događa tako da bazalna tijela ne ometaju centriole tijekom formiranja mitotičkog vretena.
Asimetrija stanica
U asimetričnim diobama postoji nejednaka raspodjela između stanica kćeri i centriola su nužni za ovu vrstu diobe, jer pridonijet će ispravnoj orijentaciji mitotičkog vretena. Drugi način stvaranja asimetrije ovisi o tome koja stanica kćer uzima najstariji centriol.
Čini se da se najstariji centriol okružuje molekulama malo drugačijima od onih koje okružuju najmlađe, služeći matičnim stanicama za distribuciju među stanice kćeri različite molekule povezane s pericentriolarnim materijalom jedne ili druge centriole, kao što je glasnička RNA ili različiti čimbenici da pomoći u pokretanju i održavanju transkripcije.
Jedna hipoteza koja je uočena je da stanica koja uspije uhvatiti centrosom koji ima najstariji centriol na kraju prva razvije cilije koje Služe da ranije odgovore na različite signale u okolini, odnosno ova neravnomjerna raspodjela može proizvesti različito ponašanje između dviju stanica kćeri.
Organizacija stanica
Položaj u kojem se centriole nalaze u citosolu stanica, koji čine centrosome stanica, važan je odrediti organizaciju mnogih stanica, ili omogućiti kretanje stanica, budući da pomažu u stvaranju diferencijacije između napredne prednje i stražnje strane stanice. Na primjer, u astrocitima središnjeg živčanog sustava (stanice koje pomažu neuronima), Golgijev aparat raspoređen je prema napredujućoj prednjoj strani stanice zbog djelovanja centrosoma. Međutim, u fibroblastima je stanična jezgra raspoređena u najkaudalnijem dijelu stanice, također zahvaljujući djelovanju centrosoma.
Čini se da je položaj i centriola i centrosoma u stanicama određen interakcijom između mikrotubula i aktinskih mikrofilamenata. Vidjelo se da položaj centrosoma u stanici ovisi o interakciji između mikrotubula koje proizvodi i stanični korteks koji se nalazi na unutarnjoj strani plazma membrane i sastoji se od mikrofilamenata aktin.
Međutim, ponekad se centrosom nalazi u blizini stanične jezgre zbog interakcije s proteinima koji su dio nuklearne ovojnice i usidre je u tom položaju. U drugim eukariotskim stanicama, odnos između centrosoma i nuklearne ovojnice nastaje zbog vlakana proteini povezani s centriolima zvanim prugasta vlakna, koja služe kao spoj za oboje strukture.
Početak embrionalnog razvoja
Nakon spajanja dviju haploidnih stanica u procesu oplodnje, samo je spermatozoidaostati će s centriolom koji dolazi iz bazalnog tijela flageluma. Ovaj centriol će regrutirati pericentriolarni materijal koji se nalazi u ovuli da formira centrosom.
Ovaj novoformirani centrosom će se pobrinuti za nukleacija i organizacija sustava mikrotubula stanice potrebne za migraciju i fuziju dvaju pronukleusa (haploidne jezgre obiju gameta). Kasnije će se podijeliti i formirati mitotičko vreteno odgovorno za provođenje prve diobe stanice.
Ako želite pročitati više članaka sličnih Centriole: funkcije, karakteristike i struktura, preporučamo da uđete u našu kategoriju biologija.
