CENTRIOLOS: funkcie, charakteristiky a štruktúra

Počas života jednotlivca ich bunky zomierajú a aby sa udržali, musia sa počas procesu bunkového delenia rozdeliť na dve dcérske bunky. Na správne vykonanie tohto procesu je však potrebné vykonať sériu bunkové štruktúry správne plniť svoju funkciu. Medzi týmito štruktúrami je mitotické vreteno, ktoré vzniká zo štruktúr známych ako centrioly. V tejto lekcii od UČITEĽA uvidíme čo sú centrioly, ich funkcie, charakteristiky a štruktúra. Prečítajte si nás nižšie a dozviete sa o nich viac!

Typickou štruktúrou sú centrioly z väčšiny eukaryotických buniek a tvoria ich mikrotubuly zložené z tubulínových proteínov.

Centrioly budú zase tvoriť dve štruktúry ktoré sú základné pre bunky, ako napr Centrozómy ktoré pôsobia pri delení buniek a bazálnych teliesok ktoré tvoria mihalnice a bičíky, štruktúry, ktoré vykonávajú rôzne funkcie.

Centrioly aj bazálne telieska majú rovnakú molekulovú štruktúru a sú zameniteľné v bunke, to znamená, že centrioly sa môžu presunúť na membránu za vzniku riasiniek a bazálne telieska sa môžu presunúť do buniek a vytvoriť centrozóm.

The funkciu z centriolov v centrozóme je to z organizovať ich, zatiaľ čo jeho funkciou v bazálnych telách je organizovať a začať vytvárať mikrotubuly, ktoré vytvoria axonému alebo kostru mihalníc a bičíkov.

V ľudských eukaryotoch sú zrelé centrioly alebo bazálne telieska cyklické štruktúry s medzi 150 a 500 nm na výšku (je premenlivejšia a nie je známe, ako sa to určuje) a približne 250 nm v priemere, napr. tak veľa, centrioly a bazálne telieska sú dve z najväčších proteínových štruktúr eukaryotickej bunky.

Steny centriolov tvoria deväť tripletov mikrotubulov usporiadané pozdĺžne a orientované všetky v rovnakom smere, pričom konce nad mikrotubulami tvoria súčasť valec a konce menej v druhom, tvoriace distálny a proximálny koniec centriolu alebo bazálneho tela, to znamená, že sú to štruktúry polarizované. Avšak, táto štruktúra nespĺňajú všetky organizmy, ako napríklad u niektorých embryí múch, kde je 9 párov, alebo u háďatka C. Elegans, kde je 9 jednoduchých mikrotubulov.

V mikrotubulovom triplete je len jeden úplný a skladá sa z 13 protofilamentov (tvorený 13 tubulínovými vláknami spojenými dohromady). Tento kompletný mikrotubulus sa nazýva mikrotubuly A, zatiaľ čo mikrotubuly B a C sú neúplné a pozostávajú iba z 10 protofilamentov, ktoré zdieľajú 3 s protofilamentami A. Na distálnom konci centriolu dosahujú len mikrotubuly A a B a C je kratšie. Na proximálnom konci u mladých centriolov sa vytvorí štruktúra podobná vozíku, ktorá pomáha organizovať a zostavovať 9 trojíc mikrotubulov.

Centrozómy buniek sú štruktúry tvorené dvoma centriolami, jedným zrelým a jedným nezrelým. Zrelý centriol má proteínové štruktúry, ktoré budú tvoriť distálne a subkryštalické prívesky a sú to distálne prívesky, ktoré sú spojené s plazmatickou membránou. na vytvorenie bazálnych teliesok riasiniek v čase, keď zrelý centriol migruje do blízkosti membrány, zatiaľ čo subkryštály sú zodpovedné za ukotvenie mikrotubuly.

Aj bazálne telá majú na svojich distálnych koncoch akýsi apendix, ale v tomto prípade sa nazývajú bazálne nohy a spojovacie alebo prechodové vlákna, pričom na svojom proximálnom konci majú pruhované ciliárne korene. Tieto prívesky pomáhajú základnému telu ukotviť sa k plazmatickej membráne a pruhované korene pomáhajú organizovať bunkovú štruktúru základného tela.

Obrázok: Atlas dejín rastlín a živočíchov

Centrioly majú niekoľko funkcií pre eukaryotickú bunku a pre jej správne fungovanie. Medzi týmito funkciami sú nasledujúce.

Tvorba centrozómov

Centrozómy sú hlavnými prvkami živočíšnych buniek, ktoré slúžia na začatie tvorby mikrotubulov cytosolu, proces známy ako nukleácia mikrotubulov. Centrozóm sa skladá z páru centriolov (jeden zrelý a jeden nezrelý) obklopených oblakom molekúl, ktoré tvoria pericentriolárny materiál. Dôkazy nám ukazujú, že centrioly môžu byť zodpovedné za zostavenie centrioly, pretože sú to tie, ktoré získavajú pericentriolárny materiál a kruhy gama podjednotiek tubulínového proteínu, ktoré sú v pericentriolárnej matrici a zdá sa, že sú to tie, ktoré skutočne slúžia na nukleáciu mikrotubuly

Centrioly a pericentriolárny materiál, ktorý ich obklopuje, zohrávajú jednu z najdôležitejších úloh počas bunkového delenia živočíšnych buniek, pretože sú zodpovedné za tvoria mitotické vreteno. Nie je to však rovnaké vo všetkých bunkách a bolo vidieť, že v neurónoch, epitelových bunkách a svalových bunkách nie je centrozóm hlavným mikrotubulovým nukleátorom. Centrozómy tiež chýbajú v rastlinných a kvasinkových bunkách, kde mitotické vreteno tvorí sa v neprítomnosti centriolov.

Tvorba riasiniek alebo ciliogenéza

The mihalnicesú Mobilné alebo nepohyblivé procesy povrchu plazmatickej membrány niektorých eukaryotických buniek. Plnia dôležité funkcie tam, kde sú, ako napr obrana proti mikroorganizmom a pohybu hlienu na dýchacích plochách, posunutie oocytu tvoreného vajíčkovodmi alebo zmyslové funkcie v sluchovom aparáte a v iných zmyslových orgánoch. K jeho tvorbe dochádza z bazálnych teliesok predlžovaním, ku ktorému dochádza polymerizáciou mikrotubulov A a B každého z tripletov.

Keď bunka dokončí svoje bunkové delenie, starý centriol migruje smerom k plazmatickej membráne a stáva sa bazálnym telom tvoriacim mihalnice. Existujú bunky, ktoré majú na svojom voľnom povrchu tisíce mihalníc, ako sú bunky priedušnice, ependýmu alebo vajcovodov. Na vytvorenie nezávislých riasiniek v týchto bunkách musia bazálne telieska migrovať na povrch bunky a iné prvky cytoskeletu ako aktínové mikrofilamenty a mikrotubuly.

Pretože prítomnosť riasiniek nie je kompatibilná s delením bunky, musia sa tieto rozobrať, keď sa bunka bude deliť, a po dokončení tohto procesu znova zložiť. Predpokladá sa, že k tejto demontáži dochádza tak, že bazálne telieska neinterferujú s centriolami počas tvorby mitotického vretienka.

Asymetria buniek

Pri asymetrických deleniach je nerovnomerné rozdelenie medzi oboma dcérskymi bunkami a pre tento typ delenia sú potrebné centrioly, pretože prispejú k správnej orientácii mitotického vretienka. Ďalší spôsob vytvorenia asymetrie závisí od toho, ktorá dcérska bunka má najstarší centriol.

Zdá sa, že najstarší centriol sa obklopuje molekulami mierne odlišnými od tých, ktoré obklopujú najmladších, a slúžia kmeňovým bunkám na distribúciu medzi dcérske bunky rôzne molekuly spojené s pericentriolárnym materiálom jedného alebo druhého z centriolov, ako je messenger RNA alebo rôzne faktory že pomáhajú spustiť a udržiavať prepis.

Jedna pozorovaná hypotéza je, že bunka, ktorej sa podarí zachytiť centrozóm, ktorý má najstarší centriol, nakoniec najskôr vyvinie riasinky, ktoré Slúžia na skoršiu reakciu na rôzne signály v prostredí, to znamená, že táto nerovnomerná distribúcia môže spôsobiť odlišné správanie medzi dvoma bunkami. dcéry.

Bunková organizácia

Poloha, v ktorej sú centrioly umiestnené v cytosóle buniek, tvoriacich centrozómy buniek, je dôležitá pre určiť organizáciu mnohých buniek, alebo umožňujú pohyb bunky, pretože pomáhajú vytvárať diferenciáciu medzi postupujúcou prednou a zadnou časťou bunky. Napríklad v astrocytoch centrálneho nervového systému (bunky, ktoré pomáhajú neurónom), Golgiho aparát je usporiadaná smerom k postupujúcej prednej časti bunky v dôsledku pôsobenia centrozómu. Vo fibroblastoch je však bunkové jadro usporiadané v najkaudálnejšej časti bunky, a to aj vďaka pôsobeniu centrozómu.

Zdá sa, že poloha centriolov aj centrozómu v bunkách je určená interakciou medzi mikrotubulmi a aktínovými mikrofilamentami. Bolo vidieť, že poloha centrozómu v bunke závisí od interakcie medzi mikrotubulami, ktoré produkuje, a bunková kôra, ktorá sa nachádza na vnútornej strane plazmatickej membrány a je tvorená mikrovláknami z aktín.

Niekedy sa však centrozóm nachádza v blízkosti bunkového jadra v dôsledku interakcie s proteínmi, ktoré sú súčasťou jadrového obalu a ukotvujú ho v tejto polohe. V iných eukaryotických bunkách je vzťah medzi centrozómami a jadrovým obalom spôsobený vláknami proteíny spojené s centrioly nazývané pruhované vlákna, ktoré slúžia ako spojenie pre obe štruktúry.

Začiatok embryonálneho vývoja

Po fúzii dvoch haploidných buniek v procese oplodnenia, iba spermiezostane s centriolom ktorý pochádza z bazálneho tela bičíka. Tento centriol prijme pericentriolárny materiál nachádzajúci sa vo vajíčku, aby vytvoril centrozóm.

Tento novovytvorený centrosóm sa postará o nukleácia a organizácia mikrotubulového systému bunky potrebné na migráciu a fúziu dvoch pronukleov (haploidných jadier oboch gamét). Neskôr sa rozdelí a vytvorí mitotické vreteno zodpovedné za uskutočnenie prvého delenia bunky.

Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Centrioly: funkcie, charakteristiky a štruktúra, odporúčame vám zadať našu kategóriu biológia.