CENTRIOLOS: funktioner, egenskaper och struktur

Under en individs liv, deras celler dör och för att behålla sig själva behöver de dela sig i två dotterceller under celldelningsprocessen. Men för att genomföra denna process på rätt sätt är det nödvändigt att en serie av cellstrukturer fullgöra sin funktion på rätt sätt. Bland dessa strukturer finns den mitotiska spindeln, som uppstår från strukturer som kallas centrioler. I den här lektionen från en LÄRARE kommer vi att se vad är centrioler, deras funktioner, egenskaper och struktur. Läs oss nedan för att lära dig mer om dem!

Centrioler är en typisk struktur av de flesta eukaryota celler och de är uppbyggda av mikrotubuli som består av tubulinproteiner.

Centriolerna kommer i sin tur att utgöra två strukturer som är grundläggande för celler, som t.ex Centrosomer som verkar vid celldelning och basala kroppar som bildar flimmerhåren och flagellerna, strukturer som utför olika funktioner.

Både centriolerna och basalkropparna har samma molekylära struktur och de är utbytbara i cellen, det vill säga centriolerna kan flytta till membranet för att bilda flimmerhår och basalkropparna kan flytta in i cellerna och bilda en centrosom.

De fungera av centriolerna i centrosomen är den av organisera dem, medan dess funktion i basalkropparna är att organisera och börja bilda mikrotubuli som kommer att bilda axonemet eller skelettet av flimmerhår och flageller.

Hos mänskliga eukaryoter är de mogna centriolerna eller basalkropparna cyklindriska strukturer med mellan 150 och 500 nm i höjd (det är mer varierande och det är inte känt hur det etableras) och cirka 250 nm i diameter, för så mycket, centriolerna och basalkropparna är två av de största proteinstrukturerna av den eukaryota cellen.

Centriolernas väggar bildas av nio mikrotubuli-tripletter anordnade längsgående och orienterade alla i samma riktning, med ändarna över mikrotubulierna som utgör en del av cylindern och ändarna mindre i den andra, bildar en distal och en proximal ände av centriolen eller basalkroppen, det vill säga de är strukturer polariserad. Men denna struktur inte uppfyllt i alla organismer, som till exempel i vissa flugembryon, där det finns 9 par, eller i nematoden C. Elegans, där det finns 9 enkla mikrotubuli.

I mikrotubuli-tripletten är endast en komplett och består av 13 protofilament (bildad av 13 tubulinfilament sammansatta). Denna kompletta mikrotubuli kallas mikrotubuli A, medan mikrotubuli B och C är ofullständig och bara består av 10 protofilament, som delar 3 med A. I den distala änden av centriolen når endast mikrotubuli A och B och C är kortare. I den proximala änden i de unga centriolerna bildas en vagnliknande struktur som hjälper till att organisera och montera de 9 mikrotubuli-tripletterna.

Cellernas centrosomer är strukturer bildade av två centrioler, en mogen och en omogen. Den mogna centriolen har proteinstrukturer som kommer att utgöra distala och subkristalliska bihang och det är de distala bihangen som är associerade med plasmamembranet. att bilda de basala kropparna av flimmerhåren vid den tidpunkt då den mogna centriolen migrerar till membranets närhet, medan underkristallerna är ansvariga för att förankra mikrotubuli.

De basala kropparna också har ett slags blindtarm vid sina distala ändar, men i det här fallet kallas de basala fötter och anslutnings- eller övergångsfibrer, medan de i sin proximala ände har tvärstrimmiga ciliära rötter. Dessa bihang hjälper basalkroppen att förankra sig i plasmamembranet, och de tvärstrimmiga rötterna hjälper till att organisera baskroppens cellulära struktur.

Bild: Atlas of Plant and Animal History

Centriolerna har flera funktioner för den eukaryota cellen och för dess korrekta funktion. Bland dessa funktioner finns följande.

Bildandet av centrosomerna

Centrosomer är huvudelementen i djurceller som tjänar till att börja bilda mikrotubuli av cytosolen, process känd som mikrotubuli kärnbildning. En centrosom består av ett par centrioler (en mogen och en omogen) omgiven av ett moln av molekyler som bildar det pericentrioära materialet. Bevisen visar att centriolerna kan vara ansvariga för att sätta ihop centriolen, eftersom det är de som rekryterar det pericentriolära materialet och ringar av gamma-underenheterna av tubulinproteinet som finns i den pericentriolära matrisen och verkar vara de som verkligen tjänar till kärnbildningen av mikrotubuli

Centriolerna och det pericentrioära materialet som omger dem spelar en av de viktigaste rollerna under celldelningen av djurceller, eftersom de är ansvariga för utgöra den mitotiska spindeln. Det är dock inte likadant i alla celler och man har sett att i neuroner, epitelceller och muskelceller är centrosomen inte den huvudsakliga mikrotubuluskärnan. Centrosomer saknas också i växt- och jästceller, där mitotisk spindel den är konstituerad i frånvaro av centrioler.

Ciliabildning eller ciliogenes

De flimmerhårär Mobila eller icke-mobila processer av plasmamembranets yta av vissa eukaryota celler. De utför viktiga funktioner där de är, som t.ex försvar mot mikroorganismer och slemrörelser på andningsytorna, förskjutning av oocyten som bildas av äggledarna eller känselfunktioner i hörselapparaten och i andra sinnesorgan. Dess bildning sker från basalkropparna genom förlängning som sker genom polymerisation av mikrotubuli A och B i var och en av tripletterna.

När en cell avslutar sin celldelning migrerar en gammal centriol mot plasmamembranet och blir den flimmerhår som bildar basalkroppen. Det finns celler som har tusentals flimmerhår på sin fria yta, såsom cellerna i luftstrupen, ependymen eller äggledarna. För bildandet av oberoende flimmerhår i dessa celler måste basalkropparna migrera till cellytan och andra element i cytoskelettet såsom aktinmikrofilament och mikrotubuli.

Eftersom förekomsten av flimmerhår inte är förenlig med celldelningen måste dessa demonteras när cellen ska delas och sättas ihop igen när denna process är klar. Denna demontering tros ske så att baskropparna inte stör centriolerna under mitotisk spindelbildning.

Cellasymmetri

Vid asymmetriska divisioner finns en ojämn fördelning mellan de båda dottercellerna och centriolerna är nödvändiga för denna typ av division, eftersom de kommer att bidra till korrekt orientering av den mitotiska spindeln. Ett annat sätt att skapa en asymmetri beror på vilken dottercell som tar den äldsta centriolen.

Den äldsta centriolen tycks omge sig med molekyler som är något annorlunda än de som omger den yngsta, och tjänar stamcellerna att fördela sig mellan dotterceller de olika molekylerna som är associerade med det pericentrioära materialet i den ena eller andra av centriolen, såsom budbärar-RNA eller de olika faktorerna den där hjälpa till att starta och underhålla transkription.

En hypotes som har observerats är att cellen som lyckas fånga den centrosom som har den äldsta centriolen först utvecklar flimmerhåren som De tjänar till att reagera tidigare på de olika signalerna i miljön, det vill säga denna ojämna fördelning kan producera ett annat beteende mellan de två cellerna döttrar.

Cellorganisation

Den position i vilken centriolerna befinner sig i cellernas cytosol, som utgör cellernas centrosomer, är viktig för bestämma organisationen av många celler, eller för att tillåta cellrörelser, eftersom de bidrar till att skapa en differentiering mellan fram- och baksidan av cellen. Till exempel, i astrocyter i centrala nervsystemet (celler som hjälper neuroner), den Golgiapparat den är anordnad mot cellens framskjutande front på grund av centrosomens verkan. Men i fibroblaster är cellkärnan anordnad i den mest kaudala delen av cellen, också tack vare centrosomens verkan.

Positionen för både centrioler och centrosomer i celler verkar bestämmas av interaktionen mellan mikrotubuli och aktinmikrofilament. Man har sett att centrosomens position i cellen beror på interaktionen mellan de mikrotubuli som den producerar och cellbarken som är belägen på insidan av plasmamembranet och består av mikrofilament av aktin.

Men ibland är centrosomen belägen i närheten av cellkärnan på grund av interaktionen med proteiner som är en del av kärnhöljet och förankrar det i denna position. I andra eukaryota celler beror förhållandet mellan centrosomer och kärnhölje på fibrer proteiner associerade med centrioler som kallas tvärstrimmiga fibrer, som fungerar som en förening för båda strukturer.

Början av embryonal utveckling

Efter sammansmältningen av de två haploida cellerna i befruktningsprocessen är det bara spermatozokommer att förbli med en centriol som kommer från flagellets basala kropp. Denna centriol kommer att rekrytera det pericentriolära materialet som finns i ägget för att bilda centrosomen.

Denna nybildade centrosom kommer att ta hand om kärnbildning och organisering av mikrotubulisystemet celler som är nödvändiga för migration och sammansmältning av de två pronuklei (haploida kärnor av båda gameter). Senare kommer den att dela sig och bilda den mitotiska spindeln som ansvarar för att utföra den första delningen av cellen.

Om du vill läsa fler artiklar liknande Centrioler: funktioner, egenskaper och struktur, rekommenderar vi att du går in i vår kategori av biologi.