CENTRIOLOS: หน้าที่ ลักษณะ และโครงสร้าง

ตลอดชีวิตของปัจเจกบุคคล เซลล์กำลังจะตาย และเพื่อรักษาตัวเอง พวกเขาต้องแบ่งออกเป็นสองเซลล์ลูกสาวระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์ อย่างไรก็ตาม เพื่อดำเนินการตามกระบวนการนี้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีชุดของ โครงสร้างเซลล์ ทำหน้าที่ของตนให้ถูกต้อง โครงสร้างเหล่านี้ได้แก่ ไมโทติกสปินเดิล ซึ่งเกิดจากโครงสร้างที่เรียกว่าเซนทริโอล ในบทเรียนนี้จากครู เราจะเห็น เซนทริโอลคืออะไร มีหน้าที่ ลักษณะและโครงสร้าง. อ่านเราด้านล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขา!

Centrioles เป็นโครงสร้างทั่วไป ที่สุดของ เซลล์ยูคาริโอต และประกอบด้วยไมโครทูบูลที่ประกอบด้วยโปรตีนทูบูลิน

เซนทริโอลจะประกอบขึ้นเป็น สองโครงสร้าง ที่เป็นพื้นฐานของเซลล์ เช่น เซนโทรโซม ที่ทำหน้าที่ในการแบ่งเซลล์และ ร่างกายพื้นฐาน ที่สร้าง cilia และ flagella โครงสร้างที่ทำหน้าที่ต่างกัน

ทั้งเซนทริโอลและตัวฐานมีโครงสร้างโมเลกุลเหมือนกันและ ใช้แทนกันได้ ในเซลล์ กล่าวคือ เซนทริโอลสามารถเคลื่อนไปที่เยื่อหุ้มเซลล์เพื่อสร้างซีเลีย และร่างกายฐานสามารถเคลื่อนเข้าสู่เซลล์และสร้างเซนโทรโซมได้

ดิ การทำงาน ของเซนทริโอลในเซนโทรโซมคือของ จัดระเบียบพวกเขา ในขณะที่หน้าที่ของมันในร่างกายฐานคือการจัดระเบียบและเริ่มสร้าง microtubules ที่จะสร้าง axoneme หรือโครงกระดูกของ cilia และ flagella

ในยูคาริโอตของมนุษย์ เซนทริโอลที่โตเต็มที่หรือตัวเบสเป็นโครงสร้างวงกลมที่มี ความสูงระหว่าง 150 ถึง 500 นาโนเมตร (มีความแตกต่างกันมากกว่าและไม่ทราบวิธีการสร้าง) และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 นาโนเมตร สำหรับ มากมาย, centrioles และ basal body เป็นโครงสร้างโปรตีนที่ใหญ่ที่สุดสองโครงสร้าง ของเซลล์ยูคาริโอต

ผนังของ centrioles เกิดจาก แฝดสามไมโครทูบูลเก้าตัว จัดเรียงตามยาวและจัดวางในทิศทางเดียวกัน โดยให้ปลายเหนือไมโครทูบูลกลายเป็นส่วนหนึ่งของ ทรงกระบอกและส่วนปลายน้อยกว่ากัน ก่อตัวเป็นส่วนปลายและส่วนปลายของ centriole หรือ basal body กล่าวคือ เป็นโครงสร้าง โพลาไรซ์ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างนี้ ย่อมไม่สมหวังในสรรพสัตว์ทั้งหลายเช่นในตัวอ่อนแมลงวันบางชนิดที่มี 9 คู่หรือในไส้เดือนฝอย ค. Elegansโดยมีไมโครทูบูลธรรมดา 9 ตัว

ใน microtubule triplet มีเพียงอันเดียวที่สมบูรณ์และประกอบด้วย 13 โปรโตฟิลาเมนต์ (เกิดจากเส้นใยทูบูลิน 13 เส้น ประกอบเข้าด้วยกัน) ไมโครทูบูลที่สมบูรณ์นี้เรียกว่าไมโครทูบูล A ในขณะที่ไมโครทูบูล B และ C นั้นไม่สมบูรณ์และประกอบด้วยโพรโทฟิลาเมนต์เพียง 10 อันเท่านั้น แบ่ง 3 อันกับโพรโทฟิลาเมนต์ของ A ที่ส่วนปลายของเซนทริโอล มีเพียงไมโครทูบูล A และ B ที่เอื้อมถึง และ C สั้นกว่า ที่ส่วนปลายสุดของเซนทริโอลรุ่นเยาว์จะเกิดโครงสร้างคล้ายเกวียนและช่วยในการจัดระเบียบและประกอบไมโครทูบูลทริปเปิ้ล 9 ตัว

เซนโทรโซมของเซลล์คือ โครงสร้างประกอบด้วยเซนทริโอล 2 อัน อันหนึ่งโตเต็มที่และอีกอันหนึ่งยังไม่บรรลุนิติภาวะ เซนทริโอลที่โตเต็มที่มีโครงสร้างโปรตีนที่จะประกอบเป็นอวัยวะส่วนปลายและส่วนย่อยของผลึก และเป็นอวัยวะส่วนปลายที่เกี่ยวข้องกับพลาสมาเมมเบรน เพื่อสร้างฐานของ cilia ในเวลาที่ centriole ที่โตเต็มที่จะย้ายไปยังบริเวณใกล้เคียงของเยื่อหุ้มเซลล์ในขณะที่ sub-crystals มีหน้าที่ในการทอดสมอ ไมโครทูบูล

ตัวฐานด้วย มีภาคผนวกชนิดหนึ่งที่ปลายของพวกเขาแต่ในกรณีนี้เรียกว่าฐานฟุตและการเชื่อมต่อหรือเส้นใยทรานซิชันในขณะที่ปลายสุดของพวกมันจะมีรากปรับเลนส์ ส่วนต่อเหล่านี้ช่วยให้ร่างกายฐานยึดตัวเองกับเยื่อหุ้มพลาสมา และรากที่มีเส้นริ้วช่วยจัดระเบียบโครงสร้างเซลล์ของร่างกายฐาน

ภาพ: Atlas of Plant and Animal History

เซนทริโอลมีหน้าที่หลายอย่างสำหรับเซลล์ยูคาริโอตและเพื่อการทำงานที่เหมาะสม ในบรรดาฟังก์ชันเหล่านี้มีดังต่อไปนี้

การก่อตัวของเซนโตรโซม

เซนโทรโซมเป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์สัตว์ที่ ทำหน้าที่สร้างไมโครทูบูลของไซโตซอล กระบวนการที่เรียกว่านิวเคลียสไมโครทูบูล เซนโทรโซมประกอบด้วยเซนทริโอลคู่หนึ่ง (หนึ่งตัวที่โตเต็มที่และอีกอันหนึ่งยังไม่บรรลุนิติภาวะ) ล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆของโมเลกุลที่สร้างวัสดุรอบศูนย์กลาง หลักฐานแสดงให้เราเห็นว่า centriole อาจมีหน้าที่ในการประกอบ centriole เนื่องจากเป็นส่วนประกอบที่รวบรวมวัสดุ pericentriolar และ วงแหวนของหน่วยย่อยแกมมาของโปรตีนทูบูลินที่อยู่ในเมทริกซ์ปริภูมิและดูเหมือนว่าจะเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่สร้างนิวเคลียสของ ไมโครทูบูล

centrioles และ pericentriolar material ที่ล้อมรอบพวกมันมีบทบาทสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการแบ่งเซลล์ของเซลล์สัตว์ เนื่องจากพวกมันมีหน้าที่ในการ ประกอบเป็นแกนหมุนไมโทติค อย่างไรก็ตาม เซลล์ทั้งหมดไม่เหมือนกัน และพบว่าในเซลล์ประสาท เซลล์เยื่อบุผิว และเซลล์กล้ามเนื้อ เซนโทรโซมไม่ใช่ไมโครทูบูลนิวเคลียสหลัก เซนโทรโซมยังหายไปในเซลล์พืชและยีสต์ โดยที่ แกนหมุนไมโทติค มันถูกสร้างขึ้นในกรณีที่ไม่มีเซนทริโอล

การสร้าง Cilia หรือ ciliogenesis

ดิ ciliaเป็น กระบวนการเคลื่อนที่หรือไม่เคลื่อนที่ของพื้นผิวของพลาสมาเมมเบรน ของเซลล์ยูคาริโอตบางชนิด พวกเขาทำหน้าที่สำคัญที่พวกเขาอยู่เช่น ป้องกันจุลินทรีย์และการเคลื่อนไหวของเมือก บนพื้นผิวทางเดินหายใจ การเคลื่อนตัวของโอโอไซต์ที่เกิดจากท่อนำไข่หรือการทำงานทางประสาทสัมผัสในอุปกรณ์การได้ยินและในอวัยวะรับความรู้สึกอื่นๆ การก่อตัวของมันเกิดขึ้นจากร่างกายฐานโดยการยืดตัวที่เกิดขึ้นจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันของไมโครทูบูล A และ B ของแฝดสามแต่ละตัว

เมื่อเซลล์เสร็จสิ้นการแบ่งตัว เซนทริโอลแบบเก่าจะย้ายไปยังเมมเบรนของพลาสมาและกลายเป็นร่างกายพื้นฐานที่สร้าง cilia มีเซลล์ที่มี cilia อยู่หลายพันเซลล์บนผิวที่ว่าง เช่น เซลล์ของหลอดลม ependyma หรือท่อนำไข่ สำหรับการก่อตัวของ cilia อิสระในเซลล์เหล่านี้ ตัวฐานจะต้องย้ายไปที่ผิวเซลล์และ องค์ประกอบอื่นๆ ของโครงร่างเซลล์ เช่น แอกติน ไมโครฟิลาเมนต์ และ ไมโครทูบูล

เนื่องจากการปรากฏตัวของ cilia เข้ากันไม่ได้กับการแบ่งเซลล์ สิ่งเหล่านี้จะต้องถูกถอดประกอบเมื่อเซลล์กำลังจะแบ่งและประกอบอีกครั้งเมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้น เชื่อว่าการถอดประกอบนี้จะเกิดขึ้นเพื่อให้ฐานรากไม่เข้าไปยุ่งกับ centrioles ในระหว่างการสร้างแกนไมโทติค

ความไม่สมดุลของเซลล์

ในการแบ่งแบบอสมมาตรนั้น จำเป็นต้องมีการกระจายแบบไม่เท่ากันระหว่างเซลล์ลูกสาวและเซนทริโอลสำหรับการแบ่งประเภทนี้ เนื่องจาก พวกเขาจะนำไปสู่ทิศทางที่ถูกต้องของแกนหมุนไมโทติค อีกวิธีหนึ่งในการสร้างความไม่สมดุลนั้นขึ้นอยู่กับว่าเซลล์ลูกสาวคนใดใช้เซนทริโอลที่เก่าที่สุด

เซนทริโอลที่เก่าแก่ที่สุดดูเหมือนจะล้อมรอบตัวเองด้วยโมเลกุลที่แตกต่างจากที่ล้อมรอบน้องคนสุดท้องเล็กน้อย โดยทำหน้าที่เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อกระจายไปตาม เซลล์ลูกสาว โมเลกุลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุรอบนอกของหนึ่งหรืออื่น ๆ ของ centrioles เช่น messenger RNA หรือปัจจัยที่แตกต่างกัน นั่น ช่วยเริ่มต้นและรักษาการถอดเสียงเป็นคำ

สมมติฐานหนึ่งที่สังเกตได้คือเซลล์ที่จับเซนโตรโซมที่มีเซนทริโอลที่เก่าที่สุดได้ก่อนจะพัฒนาซีเลียที่ พวกมันทำหน้าที่ตอบสนองต่อสัญญาณต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมก่อนหน้านี้ นั่นคือ การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอนี้สามารถสร้างพฤติกรรมที่แตกต่างกันระหว่างสองเซลล์ ลูกสาว

การจัดระเบียบเซลล์

ตำแหน่งที่เซนทริโอลอยู่ในไซโตซอลของเซลล์ ซึ่งประกอบเป็นเซนโทรโซมของเซลล์ มีความสำคัญสำหรับ กำหนดองค์กรของเซลล์จำนวนมาก หรือเพื่อให้เซลล์เคลื่อนที่ได้ เนื่องจากจะช่วยสร้างความแตกต่างระหว่างส่วนหน้าและส่วนหลังที่เคลื่อนไปข้างหน้า ตัวอย่างเช่น ในระบบประสาทส่วนกลาง astrocytes (เซลล์ที่ช่วยเซลล์ประสาท) เครื่องมือกอลจิ มันถูกจัดเรียงไปทางด้านหน้าของเซลล์อันเนื่องมาจากการกระทำของเซนโทรโซม อย่างไรก็ตาม ในไฟโบรบลาสต์ นิวเคลียสของเซลล์จะถูกจัดเรียงไว้ที่ส่วนหางมากที่สุดของเซลล์ และต้องขอบคุณการกระทำของเซนโทรโซมด้วย

ตำแหน่งของทั้งเซนทริโอลและเซนโทรโซมในเซลล์ดูเหมือนจะถูกกำหนดโดยอันตรกิริยาระหว่างไมโครทูบูลกับไมโครฟิลาเมนต์ของแอคติน จะเห็นได้ว่าตำแหน่งของเซนโตรโซมในเซลล์ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างไมโครทูบูลที่มันผลิตและ เยื่อหุ้มเซลล์ที่อยู่ด้านในของเยื่อหุ้มพลาสมาและประกอบด้วยไมโครฟิลาเมนต์ของ แอคติน

อย่างไรก็ตาม บางครั้งเซนโทรโซมจะตั้งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสของเซลล์เนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนที่เป็นส่วนหนึ่งของเปลือกนิวเคลียสและยึดไว้กับตำแหน่งนี้ ในเซลล์ยูคาริโอตอื่น ๆ ความสัมพันธ์ระหว่างเซนโตรโซมและเยื่อหุ้มนิวเคลียสเกิดจากเส้นใย โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ centrioles ที่เรียกว่า striated fibers ซึ่งทำหน้าที่เป็นสหภาพสำหรับทั้งสอง โครงสร้าง

จุดเริ่มต้นของการพัฒนาตัวอ่อน

หลังจากการหลอมรวมของสองเซลล์เดี่ยวในกระบวนการปฏิสนธิ. เท่านั้น อสุจิจะยังคง ด้วยเซนทริโอล ซึ่งมาจากส่วนฐานของแฟลเจลลัม เซนทริโอลนี้จะคัดเลือกวัสดุรอบนอกที่พบในออวุลเพื่อสร้างเซนโทรโซม

centrosome ที่สร้างขึ้นใหม่นี้จะดูแล นิวเคลียสและการจัดระเบียบของระบบไมโครทูบูล เซลล์ที่จำเป็นสำหรับการย้ายถิ่นและการหลอมรวมของโปรนิวเคลียสทั้งสอง (นิวเคลียสเดี่ยวของ gametes ทั้งสอง) ต่อมาจะแบ่งและสร้างแกนไมโทติคซึ่งทำหน้าที่แบ่งส่วนแรกของเซลล์

หากคุณต้องการอ่านบทความเพิ่มเติมที่คล้ายกับ Centrioles: หน้าที่ลักษณะและโครงสร้างเราขอแนะนำให้คุณป้อนหมวดหมู่ของเรา ชีววิทยา.