Struktura središta stanica. Značajke strukture središta stanica

Dokazano je da su stanice eukariotskih organizama predstavljene sustavom membrana koji formiraju organoide proteinsko-fosfolipidnog sastava. Međutim, postoji važna iznimka od ovog pravila. Dva organela (stanični centar i ribosomi), kao i organoidi pokreta (flagella i cilia) imaju ne membransku strukturu. Što su oni obrazovani? U ovom ćemo radu pokušati pronaći odgovor na ovo pitanje i proučiti strukturu staničnog središta ćelije, često nazvane centrosomeom.

Učini sve stanice koje sadrže središte stanica

Prva činjenica da su zainteresirani znanstvenici izborna prisutnost ovog organoida. Dakle, u nižim gljivama - chitridiomycetes - i u višim biljkama je odsutan. Kao što se ispostavilo, u algama, ljudskim stanicama iu većini životinja prisustvo staničnog centra je neophodno za realizaciju procesa mitoze i meioze. Prvi način podjele somatskih stanica, a drugi - spol. Obvezatan sudionik u oba procesa je centrosome. Odstupanje njegovih centriola na polove stanice za razdjeljivanje i napetost između vlakana vlakana vlakana osigurava daljnje odstupanje kromosoma vezanih za ove niti i na polove majčine stanice.

Mikroskopske studije otkrile su značajke strukture središta stanica. Uključuje jedan do nekoliko gustih korpusa - centriole, od kojih se mikrotubule divergentno oslobađaju. Mi ćemo detaljnije proučiti izgled, kao i strukturu staničnog centra.

Centrosome u međufaznoj stanici

U ciklusu života stanica, centar stanica se može vidjeti u razdoblju pod nazivom interfeaza. U blizini jezgrene membrane obično se nalaze dva mikrokolončića. Svaki od njih sastoji se od cijevi proteina, prikupljenih u tri komada (trojke). Devet takvih struktura čine površinu centriola. Ako ih ima dvoje (što se najčešće događa), oni se nalaze pod pravim kutom jedni drugima. U razdoblju života između dviju podjela, struktura staničnog centra u ćeliji gotovo je ista za sve eukariote.

Ultrastruktura centrosoma

Detaljna studija o strukturi staničnog centra omogućena je korištenjem elektronskog mikroskopa. Znanstvenici su utvrdili da cilindri centrosoma imaju sljedeće dimenzije: njihova duljina iznosi 0,3-0,5 mikrona, a njihov promjer 0,2 mikrona. Broj centriola prije podjele počinje nužno u parovima. To je neophodno kako bi se majka i kći stanice same, kao rezultat podjele, primile stanice stanica koje se sastoje od dva središta. Značajke strukture središta stanica su da centrioli koji čine to nisu ekvivalentni: jedan od njih - zrela (majka) - sadrži dodatne elemente: perikentriolarskog satelita i njegovih dodataka. Nemasni centriol ima određeno područje pod nazivom kotač kotača.

Ponašanje centrosoma u mitozi

Dobro je poznato da se rast organizma, kao i njegova reprodukcija, događa na razini elementarne jedinice žive prirode, koja je stanica. Struktura stanice, lokalizacija i funkcije stanice, kao i njegovi organoidi, ispituju se citologijom. Unatoč činjenici da su znanstvenici proveli dosta istraživanja, centar stanica još uvijek je slabo poznat, iako je njezina uloga u podjeli stanica potpuno razjašnjena. U prolazu mitoze i u fazama reduktivne podjele meioze, centrioli se razilaze na polove majčine stanice, a potom se formira vlakna spoja fisije. Pridruženi su centromeri primarne suženja kromosoma. Zašto je to potrebno?

Vreteno od podjele stanica anafazije

Eksperimenti G. Boveri, A. Neil i drugi znanstvenici omogućili su utvrditi da su struktura stanica i njegovih funkcija međusobno povezana. Prisutnost dvaju centriola, bipolarnih na polove ćelije, i vretena vlakna između njih, osigurava jednoliku raspodjelu kromosoma povezanih s mikrotubulama na svaki polovi majke stanice.

Dakle, broj kromosoma će biti isti u stanicama kćeri kao rezultat mitoze ili polovice (u mejozi) nego u izvornoj majčinoj stanici. Posebno je zanimljiva činjenica da se struktura staničnog centra mijenja i korelira s fazama životnog ciklusa stanice.

Kemijska analiza organela

Za bolje razumijevanje funkcija i uloge centrosoma, proučimo što su organski spojevi uključeni u njegov sastav. Kao što očekujete, vodeći su proteini. Dovoljno je podsjetiti da struktura i funkcije stanične membrane također ovise o prisutnosti peptidnih molekula u njemu. Imajte na umu da u centrosomu, bjelančevine imaju sposobnost kontrakcije. Oni su dio mikrotubula i nazivaju se tubulini. Proučavajući vanjsku i unutarnju strukturu staničnog centra, spomenuli smo pomoćne elemente: perikentriolarske satelite i dodatke centriola. One uključuju vosak i mikitin.

Postoje i proteini koji reguliraju metabolizam organoida. Ova kinaza i fosfataza su posebni peptidi odgovorni za nukleaciju mikrotubula, tj. Za stvaranje aktivne molekule sjemena, s kojim počinje rast i sinteza radijalnih mikrofilamenata.

Stanični centar kao organizator fibrilarnih proteina

U citologiji je konačno fiksiran koncept centrosoma kao glavne organele odgovorni za stvaranje mikrotubula. Zahvaljujući generaliziranom istraživanju, Fulton može reći da centar stanica pruža taj proces na četiri načina. Na primjer: polimerizacija vlakana vlaknastog vlakna, formiranje percentorola, stvaranje radijalnog mikrotubulnog sustava međufazne stanice i, konačno, sintezu elemenata u primarnom ciliumu. Ovo je posebna edukacija koja je karakteristična za majčinsko središte. Proučavajući strukturu i funkcije stanične membrane, znanstvenici ga otkrivaju pod elektronskim mikroskopom u stanici stanica nakon mitotičke podjele stanice ili u vrijeme početka mitoze. U G2 fazi međufaze, kao iu ranim stadijima profaze, nestalo je cilium. Prema kemijskom sastavu, ona se sastoji od njihovih molekula tubulina te je etiketa na kojoj se može odrediti zrelo majčino centriole. Pa kako dolazi sazrijevanje centrosoma? Razmotrite sve nijanse ovog procesa.

Faze formiranja centriola

Citologi su utvrdili da kći i majka centrioli koji formiraju diplosome nisu identični u strukturi. Dakle, zrela struktura je omeđena slojem pericentriolarne tvari, mitotički halo. Puno sazrijevanje centriola kćeri traje duže od jednog životnog ciklusa stanica. Na kraju stupnja G1 drugog staničnog ciklusa, novi centriol već djeluje kao organizator mikrotubula i sposoban je formirati niti vlakana vlakana, kao i stvaranje posebnih orgulja pokreta. Oni mogu biti čilija i flagella pronađena u jednostaničnom protozou (npr. Euglenae zelenih, infusoria-cipela), kao iu mnogim algama, na primjer klamidimonade. Flagela, koju čine mikrotubule stanica stanice, dobivaju mnoge spore u algama, kao i spolne stanice životinja i ljudi.

Uloga centrosoma u životu stanice

Dakle, bili smo uvjereni da jedna od najmanjih stanica organela (zauzima manje od 1% volumena stanica) ima vodeću ulogu u regulaciji metabolizma obje biljne i životinjske stanice. Kršenje formiranja vretena za fisiju podrazumijeva stvaranje genetski neispravnih stanica kćeri. Njihovi skupovi kromosoma razlikuju se od normalnog broja, što dovodi do kromosomske aberacije. Kao rezultat toga - razvoj abnormalnih pojedinaca ili njihove smrti. U medicini je utvrđena činjenica odnosa između broja centriola i rizika od razvoja raka. Na primjer, ako normalne stanice kože sadrže 2 centriola, biopsija tkiva u slučaju raka kože otkriva povećanje njihovog broja na 4-6. Ovi rezultati služe kao dokaz ključne uloge centrosoma u kontroli diobe stanica. Najnoviji eksperimentalni podaci ukazuju na važnu ulogu ove orgulje u procesima intracelularnog transporta. Jedinstvena struktura središta stanica omogućuje joj da regulira i oblik ćelije i njegovu modifikaciju. U jedinici koja se obično razvija, centrosome se nalazi pored Golgi aparata, blizu jezgre, a zajedno s njima pruža integrativne i signalne funkcije u provedbi mitoze, meioze i programirane stanične smrti - apoptoza. Zbog toga moderni citolozi smatraju centrosomom važnim ujedinjujućim organoidom stanice, odgovornim za njezinu podjelu i za sve metabolizam općenito.