Содержание

32. Клеточный центр. Строение и функции в неделящемся ядре и при митозе.

Клеточный центр (центросома) состоит из центриолей и связанных с ними микротрубочек — центросферы. Термин «центриоли» был предложен Т. Бовери в 1895 г. для обозначения очень мелких телец, размер которых находится на границе разрешающей способности светового микроскопа.

В некоторых объектах удавалось видеть, что мелкие плотные тельца — центриоли (centriolum), обычно расположенные в паре — диплосома (diplosoma), окружены зоной более светлой цитоплазмы, от которой отходят радиально тонкие фибриллы. Эти органеллы в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на его полюсах.

В неделящихся клетках центриоли часто определяют полярность клеток эпителия и располагаются вблизи комплекса Гольджи.

Основой строения центриолей являются расположенные по

окружности 9 триплетов микротрубочек.

Обычно в интерфазных клетках присутствуют две центриоли — рядом

друг с другом, образующие диплосому. В диплосоме центриоли располагаются под прямым углом по отношению друг к другу. Из двух центриолей различают материнскую и дочернюю.

При подготовке клеток к митотическому делению происходит удвоение центриолей. Этот процесс у различных объектов осуществляется в разное время — в течение синтеза ядерной ДНК или после него. Он заключается в том, что две центриоли в диплосоме расходятся и около каждой из них возникает заново по одной новой дочерней, так что в клетке перед делением обнаруживаются две диплосомы, т.е. четыре попарно связанные центриоли. Этот способ увеличения числа центриолей был назван дупликацией.

Увеличение числа центриолей не связано с их делением, почконанием или фрагментацией, а происходит путем образования зачатка, процентриоли, вблизи и перпендикулярно к исходной центриоли.

Центриоли участвуют в индукции полимеризации тубулина при образовании микротрубочек в интерфазе.

Перед митозом центриоль является одним из центров полимеризации микротрубочек веретена клеточного деления. Центриоль — центр роста микротрубочек аксонемы ресничек или жгутиков. Наконец, она сама индуцирует полимеризацию тубулинов новой процентриоли, возникающей при ее дупликации.

33.Опорно-двигательные фибриллярные структуры цитоплазмы.

Цитоскелет — опорно-двигательная система клетки, включающая немембранные белковые нитчатые образования, выполняющие как каркасную, так и двигательную функции в клетке.

Эти нитчатые или фибриллярные структуры являются динамическими образованиями, они могут быстро возникать в результате полимеризации их элементарных молекул и так же быстро разбираться, исчезать при деполимеризации. К этой системе относятся фибриллярные структуры и микротрубочки.

Фибриллярные структуры цитоплазмы

. К фибриллярным компонентам цитоплазмы эукариотических клеток относятся микрофиламенты (microfilamenti) толщиной 5-7 нм и так называемые промежуточные филаменты, или микрофибриллы (microfibrillae), толщиной около 10 нм (рис. 18).

Микрофиламенты встречаются практически во всех типах клеток. Они располагаются в кортикальном слое цитоплазмы, непосредственно под плазмолеммой, пучками или слоями. Их можно видеть в псевдоподиях амеб или в движущихся отростках фибробластов, в микроворсинках кишечного эпителия. Микрофиламенты часто образуют пучки, направляющиеся в клеточные отростки.

С помощью иммунофлюоресцентных методов четко показано, что в состав микрофиламентов кортикального слоя и пучков входят сократительные белки: главным образом актин, миозин, тропомиозин, а-актинин. Сле тельный аппарат, обеспечивающий не только подвижность клеток при активном амебоидном их перемещении, но, вероятно, и большинство внутриклеточных движений, таких как токи цитоплазмы, движение вакуолей, митохондрий, деление клетки.

Промежуточные филаменты, или микрофибриллы, тоже белковые структуры. Это тонкие (10 нм) неветвящиеся, часто располагающиеся пучками нити. Характерно, что их белковый состав различен в разных тканях. В эпителии в состав промежуточных филаментов входит кератин. Пучки кератиновых промежуточных филаментов в эпителиальных клетках образуют так называемые тонофибриллы, которые подходят к десмосомам. В состав промежуточных филаментов клеток мезенхимальных тканей входит другой белок — виментин, в мышечных клетках — д ее мин, в нервных клетках в состав их нейрофиламентов также входит особый белок. Роль промежуточных микрофиламентов, скорее всего, опор­но-каркасная; эти фибриллярные структуры не так лабильны, как микро­трубочки и микрофиламенты.

Микротрубочки. В клетках микротрубочки принимают участие в со­здании ряда временных (цитоскелет интерфазных клеток, веретено деления) или постоянных {центриоли, реснички, жгутики) структур.

Микротрубочки представляют собой прямые, неветвящиеся длинные полые цилиндры. Стенка микротрубочек построена за счет плотно уложенных округлых субъединиц диаметром около 5 нм. В электронном микроскопе на поперечных сечениях микротрубочек видны большей частью 13 субъединиц, выстроенных в виде однослойного кольца. Микротрубочки, выделенные из разных источников (реснички простейших, клетки нервной ткани, веретено деления), имеют сходный состав и содержат белки — тубулины.

Микротрубочки (цитоскелет) интерфазных клеток. Практически во всех эукариотических клетках в гиалоплазме можно видеть длинные неветвящи­еся микротрубочки. В больших количествах они обнаруживаются в цито плазматических отростках нервных клеток, фибробластов и других изменяющих свою форму клеток. Они могут быть выделены сами или можно экстрагировать образующие их белки: это те же тубулины со всеми их свойства­ми. Одно из функциональных значений таких микротру­бочек цитоплазмы заключается в создании эластичного, но одновременно устойчивого внутриклеточного каркаса (цитоскелета), необходимого для поддержания формы клетки.

Действие колхицина, вызывающего деполимеризацию тубулинов, сильно меняет форму клеток. Так, если отростчатую и плоскую клетку в культуре фибробластов обработать колхицином, то она теряет полярность и сжимается. Точно так же ведут себя другие клетки: колхицин прекращает рост клеток хрусталика, отростков нервных клеток, образование мышечных трубок и др.

Центросома: определение, структура и функции (с диаграммой) — Наука

Наука 2021

центросома («среднее тело») — это структура, обнаруженная в клетках большинства растений и животных. Именно из этой органеллы белковые структуры, известные как микротрубочки формировать и р

Содержание:

центросома («среднее тело») — это структура, обнаруженная в клетках большинства растений и животных. Именно из этой органеллы белковые структуры, известные как

микротрубочки формировать и расширять.

Эти микротрубочки появляются из центра, организующего микротрубочки (MTOC), и являются неотъемлемой частью ряда функций и процессов эукариотических клеток на протяжении всей жизни клетки. Возможно, они наиболее известны своей важной ролью в процессе деления клеток, который включает митоз (деление клеточного ядерного материала на дочерние ядра) с последующим коротким цитокинез (деление целой клетки на дочерние клетки).

Этот процесс деления опосредуется центриоли центросом.

Строение центриоли

Центросомы представляют собой структуры, которые содержат центриоли, которые дают микротрубочки, которые функционируют как митотический веретено. Это очень много, чтобы предвидеть, так что взгляд на каждый из них дает более четкое представление о физической структуре центросом.

В течение интерфаза, который является периодом, в течение которого клетка не делится активно, каждая клетка содержит одну центросому, которая включает пару центриолей. Каждая из этих центриолей состоит из девяти триплетов микротрубочек в цилиндрической форме; другими словами, одна центриоль включает в себя в общей сложности 27 микротрубочек работает от конца до конца. Два центриоля ориентированы под прямым углом друг к другу. Сами триплеты напоминают крошечные параллельные трубы, которые находятся в одной линии.
Узнайте больше о том, что происходит в фазе.

Также во время интерфазы реплицируются все основные компоненты клетки, включая центросому и ее пару центриолей. Первоначально две центросомы или пары центриолей остаются в непосредственной физической близости. Как только митоз полностью развивается, две центриоли мигрировать к противоположным концам клетки, которая готовится разделить на две дочерние клетки.

Центросома против Центромера: Ни центросому, ни центриоль не следует путать с центромера, который является физическим соединением между сестринскими хроматидами хромосомы, которая готовится делиться как часть митоза.)

Микротрубочки, как отмечалось, выполняют ряд различных функций в клетках, но их основное назначение в клеточном делении состоит в том, чтобы служить в качестве веретенообразных волокон, которые помогают контролировать и осуществлять разделение клеточных компонентов в процессе деления.

Центросома как часть цитоскелета

Помимо участия в митозцентросома играет жизненно важную структурную роль в клетке, генерируя микротрубочки которые образуют цитоскелетЭто то, что дает клеткам их форму и целостность.

Хотя, возможно, заманчиво представить клетки как хрупкие, желатиновые шарики, которые представляют собой нечто большее, чем округлые контейнеры, каждая клетка чрезвычайно динамична, включая ее мембрану, которая тщательно контролирует, какие вещества могут или не могут проходить внутрь и наружу клетки.

Узнайте больше об основной функции клеток микротрубочек.

Их назначение аналогично назначению скелета вашего тела, который дает остальным вам общую физическую форму и функционирует как своего рода стойка, в которой содержатся другие важные физические компоненты — ваши органы, мышцы и ткани.

Расположение и состав цитоскелета: Микротрубочки, образующие цитоскелет, пронизывают всю цитоплазму внутри клетки, образуя серию скобок между границей клетки и ее ядром вблизи центра. Эти трубочки, в свою очередь, состоят из мономерных звеньев, сделанных из белка, называемого тубулина.

Этот тубулин, как и многие другие белки в природе, имеет множество подтипов; Наиболее распространенными в микротрубочках являются:

Только в присутствии центросомы эти мономеры самопроизвольно превращаются в микротрубочки, возможно, почти так же, как яйца, сахар и шоколад только в печенье в присутствии укомплектованной человеком кухни.

Кроме того, белки называются динеины а также кинезины принять участие в митозе; они помогают ориентировать концы микротрубочек в их правильные местоположения вдоль или рядом с хромосомами, которые скоро будут делиться, которые выстраиваются вдоль метафазной пластинки.

Важность центросом: Пока неизвестно, как именно происходит дублирование центросом в интерфазе. Кроме того, следует отметить, что хотя центросомы и центриоли появляются в большинстве растительных клеток, митоз может возникнуть у растений при отсутствии этих структур, Фактически, в некоторых клетках животных митоз может функционировать, даже если центриоли были целенаправленно разрушены, но это обычно приводит к необычно большому количеству ошибок репликации.

Поэтому считается, что Центросомы помогают придать степень контроля в течение всего процесса, и биохимики стремятся выяснить механизмы этого, потому что они, вероятно, важны в генез и прогрессирование рака и другие нарушения, которые зависят от репликации и деления клеток.

••• Дана Чен | Sciencing

Роль центросомы в клеточном делении

Деление клеток является важнейшим компонентом клеточной биологии. Центросомы играют главную роль в этом процессе.

Помните, что две центриоли одной центросомы ориентированы под прямым углом друг к другу, что означает, что микротрубочки в этих центриолах будут располагаться в одном из двух взаимно перпендикулярных направлений. Также напомним, что две центросомы в пока еще не совсем делящейся клетке лежат на противоположных концах интерфазной клетки.

Следствием этой геометрии является то, что, когда веретенообразные волокна митоза начинают формироваться, они простираться с каждой стороны (или «полюс”) Клетки к ее центру, где деление клетки в конечном счете наиболее очевидно, и они также расширяются или «веерят» наружу в разных направлениях от каждой центросомы.

Попытайтесь держать свои сжатые кулаки немного раздвинутыми, а затем медленно открывайте их, вытягивая недавно видимые пальцы друг к другу; это дает общую картину того, что развивается в центросомах по мере развития митоза.

Митоз сам по себе включает четыре фазы (иногда их называют пятью). По порядку это:

    Некоторые источники также включают прометафазы между профазой и метафазой. По мере развития митоза микротрубочки, растущие из зарождающегося митотического веретена на каждом полюсе, движутся к центру клетки, где реплицированные хромосомы, расположенные попарно, выстраиваются вдоль так называемых метафазная пластинка (невидимая линия, вдоль которой происходит расщепление ядра).

    Эти дальномерные концы волокон шпинделя оказываются в одном из трех мест: на кинетохор каждой пары хромосом, которая является структурой, в которой хромосомы фактически разделяются; на плечах хромосом; и в самой цитоплазме с другой стороны клетки, ближе к противоположной центросоме, чем к точке происхождения этих волокон.

    Волокна шпинделя в действии: Диапазон точек крепления концов веретенообразных волокон свидетельствует об элегантности и сложности митотического процесса. Это своего рода «перетягивание каната», но оно должно быть чрезвычайно хорошо скоординировано, чтобы деление «проходило» через точную середину каждой пары хромосом, чтобы каждая дочерняя клетка получает ровно одну хромосому от каждой пары.

    Поэтому волокна веретена делают некоторое «толкание», а также большое «вытягивание», чтобы убедиться, что деление клетки не только сильное, но и точное. Микротрубочки участвуют в делении только ядра, но также участвуют в делении всей клетки. (то есть цитокинез) и повторное включение каждой новой дочерней клетки в ее собственную клеточную мембрану.

    Один из способов, возможно, представить себе все это: клетки не имеют мышц, но микротрубочки примерно так же близки, как и клеточные компоненты.

    Центриоль Репликация

    Как указывалось, центросомы клеток реплицируются во время интерфазы, сравнительно длинной части клеточного цикла между митотическими делениями. Репликация центриолей в центросомах не полностью консервативны, Это означает, что две дочерние центриоли не полностью идентичны, как это происходит в консервативном процессе. Вместо этого центриоль репликации полуконсерватив-.

    Хотя точный механизм репликации центросомы во время S фаза (фаза синтеза) Ученые осознали, что когда клеточный интерфазер полностью разделяется, одна из результирующих центриолей сохраняет характеристики «матери» и может генерировать операционные микротрубочки.

    Эта центриоль обладает свойствами, подобными стволовым клеткам, тогда как другая, «дочь», становится полностью дифференцированной. Каждая делящаяся клетка имеет одну центриольную пару мать-дочь на каждом полюсе, поэтому каждая новая дочерняя ячейка, как и следовало ожидать, содержит по одной материнской центриоле и по одной дочерней центриоле в каждой паре. В течение следующей фазы, эта центриоль разделится, чтобы снова создать две пары мать-центриоль-дочь-центриоль.

    Центриоли в дифференцированных структурах: Тонкие различия в функциях между прямоугольными центриолами в каждой паре становятся очевидными, когда, например, материнский центриоль присоединяется к внутренней части плазматической мембраны клетки, образуя структуру, называемую базальное тело, Это тело обычно является частью реснички или волосяного мульти-микротрубочкового расширения, которое не является подвижным; то есть он не двигается.

    Несколько реснички (множественное число от «ресничек») жгутики (единственное «жгутик»), которые действительно двигаются, часто продвигая целые клетки вместе, в то время как в других случаях служат миниатюрными метлами, которые убирают мусор из области жгутика.

    В то время как биологи могут многое узнать о точной динамике центросом, рак дает представление о том, что не так с центросомами в случаях аномального деления клеток. Исследователи заметили, например, что раковые клетки часто содержат необычное количество центросом вместо ожидаемого одного или двух, и некоторые противораковые препараты (например, таксол и винкристин) проявляют свои эффекты, препятствуя сборке микротрубочек.

    Роль в формировании ресничек

    Жгутик — это набор микротрубочек, который позволяет передвигаться, как в случае сперматозоид, Жгутик происходит из одного базального тела на внутренней поверхности плазматической мембраны. Таким образом, сперматозоид содержит одну центриольную пару.

    Потому что конечной судьбой сперматозоидов является слияние с

    Клетка яйцаи у яйцеклетки отсутствует базальное тело, именно сперма обеспечивает деление новообразованной зиготы (продукта соединения яйцеклетки и первого шага в процессе размножения нового организма), поскольку Центриоль включает в себя инструкции и компоненты, необходимые для процесса деления.

    Некоторые организмы имеют реснички на определенных клетках. Это включает в себя некоторые клетки вашего собственного дыхательного тракта. эпителий (поверхностные клетки; ваша кожа — это своего рода эпителий), который выстилает ваши легкие, образуя ряд связанных базальных тел, которыми на самом деле является ресничка. Трубчатые отростки этих реснитчатых клеток функционируют, чтобы перемещаться вдоль слизи и твердых частиц и, следовательно, защищают внутреннюю часть легких.

    Строение клеточного центра. Специфические особенности строения клеточного центра

    Доказано, что клетки эукариотических организмов представлены системой мембран, образующих органоиды белково-фосфолипидного состава. Однако из этого правила существует важное исключение. Две органеллы (клеточный центр и рибосома), а также органоиды движения (жгутики и реснички) имеют немембранную структуру. Чем же они образованы? В данной работе мы постараемся найти ответ на этот вопрос, а также изучим строение клеточного центра клетки, часто называемого центросомой.

    Все ли клетки содержат клеточный центр

    Первый факт, который заинтересовал ученых, – это необязательное наличие данного органоида. Так, у низших грибов – хитридиомицетов – и у высших растений он отсутствует. Как выяснилось, у водорослей, в клетках человека и у большинства животных наличие клеточного центра необходимо для осуществления процессов митоза и мейоза. Первым способом делятся соматические клетки, а другим – половые. Обязательным участником в обоих процессах выступает центросома. Расхождение её центриолей к полюсам делящейся клетки и натягивание между ними нитей веретена деления обеспечивает и дальнейшее расхождение хромосом, прикрепленных к этим нитям и к полюсам материнской клетки.

    Микроскопические исследования выявили особенности строения клеточного центра. В него входит от одного до нескольких плотных телец – центриолей, от которых веерообразно расходятся микротрубочки. Изучим более подробно внешний вид, а также строение клеточного центра.

    Центросома в интерфазной клетке

    В жизненном цикле клетки клеточный центр можно увидеть в период, называемый интерфазой. Рядом с мембраной ядра обычно располагаются два микроцилиндра. Каждый из них состоит из белковых трубочек, собранных по три штуки (триплеты). Девять таких структур образуют поверхность центриоли. Если их две (что бывает чаще всего), то они располагаются друг к другу под прямым углом. В период жизни между двумя делениями строение клеточного центра в клетке практически одинаково у всех эукариот.

    Ультраструктура центросомы

    Детально изучить строение клеточного центра стало возможным в результате использования электронного микроскопа. Ученые установили, что цилиндры центросом имеют следующие размеры: их длина – 0,3-0,5 мкм, диаметр – 0,2 мкм. Количество центриолей перед началом деления обязательно удваивается. Это необходимо для того, чтобы сама материнская и дочерняя клетки в результате деления получили клеточный центр, состоящий из двух центриолей. Особенности строения клеточного центра заключаются в том, что центриоли, составляющие его, не равнозначны: одна из них – зрелая (материнская) – содержит дополнительные элементы: перицентриолярный сателлит и его придатки. Незрелая центриоль имеет специфический участок, названный тележным колесом.

    Поведение центросомы в митозе

    Хорошо известно, что рост организма, а также его размножение происходит на уровне элементарной единицы живой природы, которой является клетка. Строение клетки, локализация и функции клетки, а также её органоидов рассматриваются цитологией. Несмотря на то что ученые провели достаточно много исследований, клеточный центр остается до сих пор недостаточно изученным, хотя его роль в клеточном делении выяснена полностью. В профазе митоза и в профазе редукционного деления мейоза центриоли расходятся к полюсам материнской клетки, а далее происходит образование нити веретена деления. Именно они прикрепляются к центромерам первичной перетяжки хромосом. Для чего же это необходимо?

    Веретено деления анафазной клетки

    Опыты Г. Бовери, А. Нейла и других ученых позволили установить, что строение клеточного центра и его функции взаимосвязаны. Наличие двух центриолей, биполярно расположенных по отношению к полюсам клетки, и нитей веретена деления между ними обеспечивает равномерное распределение хромосом, соединенных с микротрубочками, к каждому из полюсов материнской клетки.

    Таким образом, количество хромосом будет одинаковым в дочерних клетках в результате митоза или вдвое меньше (в мейозе), чем у исходной материнской клетки. Особенно интересным представляется тот факт, что строение клеточного центра меняется и коррелятивно связано со стадиями жизненного цикла клетки.

    Химический анализ органеллы

    Для лучшего понимания функций и роли центросомы изучим, какие же органические соединения входят в её состав. Как и следовало ожидать, ведущими являются белки. Достаточно вспомнить, что строение и функции клеточной оболочки также зависят от присутствия в ней молекул пептидов. Отметим, что в центросоме белки обладают сократительной способностью. Они входят в состав микротрубочек и называются тубулинами. Изучая внешнее и внутреннее строение клеточного центра, мы упоминали вспомогательные элементы: перицентриолярные сателлиты и придатки центриолей. В их состав входят ценексин и мирицитин.

    Есть также белки, регулирующие обмен веществ органоида. Это киназа и фосфатаза – специальные пептиды, отвечающие за нуклеацию микротрубочек, то есть за образование активной молекулы-затравки, с которой начинается рост и синтез радиальных микронитей.

    Клеточный центр как организатор фибриллярных белков

    В цитологии окончательно закрепилось представление о центросоме как о главной органелле, отвечающей за образование микротрубочек. Благодаря обобщающим исследованиям К. Фултонаможно утверждать, что клеточный центр обеспечивает этот процесс четырьмя путями. Например: полимеризацией нитей веретена деления, формированием процентриолей, созданием радиальной системы микротрубочек интерфазной клетки и, наконец, синтезом элементов в первичной ресничке. Это особое образование, характерное для материнской центриоли. Изучая строение и функции клеточной оболочки, ученые обнаруживают её под электронным микроскопом в клеточном центре после митотического деления клетки или же в момент начала митоза. В стадию G2 интерфазы, а также на ранних этапах профазы ресничка исчезает. По химическому составу она состоит их молекул тубулина и является меткой, по которой можно определить зрелую материнскую центриоль. Так как же происходит созревание центросомы? Рассмотрим все нюансы этого процесса.

    Этапы образования центриоли

    Цитологи установили, что дочерняя и материнская центриоли, образующие диплосому, не одинаковы по своему строению. Так, зрелая структура окаймлена слоем перицентриолярного вещества — митотическим гало. Полное созревание дочерней центриоли происходит дольше, чем длится один жизненный цикл клетки. В конце стадии G1 второго клеточного цикла новая центриоль уже выступает в роли организатора микротрубочек и способна к формированию нитей веретена деления, а также к образованию специальных органелл движения. Ними могут быть реснички и жгутики, встречающиеся у одноклеточных простейших животных (например, эвглены зеленой, инфузории-туфельки), а также у многих водорослей, например хламидомонады. Жгутиками, образованными благодаря микротрубочкам клеточного центра, снабжены многие споры у водорослей, а также половые клетки животных и человека.

    Роль центросомы в жизнедеятельности клетки

    Итак, мы убедились в том, что одна из самых маленьких клеточных органелл (занимает менее 1 % объема клетки) играет ведущую роль в регуляции метаболизма как растительных, так и животных клеток. Нарушение формирования веретена деления влечет за собой образование генетически дефектных дочерних клеток. Их наборы хромосом отличаются от нормального количества, что приводит к хромосомным аберрациям. Как результат – развитие аномальных особей или же их гибель. В медицине установлен факт взаимосвязи количества центриолей от риска развития онкозаболеваний. Например, если нормальные клетки кожи содержат 2 центриоли, то биопсия тканей при заболевании раком кожи выявляет увеличение их количества до 4-6. Эти результаты служат доказательством ключевой роли центросомы в контроле над клеточным делением. Последние экспериментальные данные указывают на важную роль этой органеллы в процессах внутриклеточного транспорта. Уникальное строение клеточного центра позволяет ему регулировать как форму клетки, так и её изменение. У нормально развивающейся единицы центросома располагается рядом с аппаратом Гольджи, вблизи ядра, и вместе с ними обеспечивает интегративную и сигнальную функции в осуществлении митоза, мейоза, а также запрограммированной клеточной смерти – апуптоза. Именно поэтому современные цитологи считают центросому важным объединяющим органоидом клетки, отвечающим как за её деление, так и за весь метаболизм в целом.

    функции, строение, где находится и как выглядит, в чем принимает участие

    Что такое клеточный центр, значение открытия

    Клеточный центр (центросома) — это немембранная органелла в клетках эукариот.

    Явление центросомы было описано в 1870-х гг практически одновременно несколькими учеными:

    • Вальтером Флеммингом;
    • Оскаром Гертвигом;
    • Эдвардом ван Бенеденом.

    Позднее Эдвард ван Бенеден и Теодор Бовери сумели параллельно друг с другом установить, что центросферы не исчезают в окончании процесса митоза, а сохраняются в клетке, которая находится в интерфазе, при этом зачастую обнаруживаются строго в геометрическом центре.

    Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

    Со временем знания о центросоме, ее устройстве и функциях в биологии прибавлялись. Это отражалось также на том, какие названия присваивали клеточному центру. Так, например, в качестве изначального понятия использовался термин «центросфера», затем — «центральные корпускулы». Позднее был введено в оборот определение «центросома», но окончательно оно прижилось лишь в середине XX века, когда была определена структура клеточного центра.

    Все ли клетки содержат клеточный центр

    Несмотря на то что центросома выполняет довольно важную функцию, она присутствует в клетках далеко не у всех организмов. Так, ее обнаруживают чаще всего в клетках животных, тогда как высшие растения, низшие грибы и ряд простейших не обладают ею.

    Особенности строения, где находится и как выглядит

    Приведем описание основных компонентов центросомы:

    1. Центриоли (материнская и дочерняя) — включают в себя микротрубочки, белковые стержни и нити. Являются центром организации микротрубочек. Лишь материнская центриоль имеет в наличии дополнительные придатки.
    2. Сателлиты — составные части материнской центриоли, соединенные с ней с помощью белковых ножек. Ответственны за производство микротрубочек и функционирование веретена деления.
    3. Микротрубочки — состоят из белка тубулина, обладают плюс-концами, которые относятся к материнской центриоли, и минус-концами, которые распределяются по периферии клетки. Непосредственно влияют на процесс деления клетки тем, что распределяют хромосомы между полюсами.
    4. Матрикс или центросомное гало — имеет в составе различные белки, принимает участие в создании микротрубочек, окружает центриоли и заметно выделяется цветом под микроскопом.

    Что касается местоположения, то чаще всего центросома располагается практически в геометрическом центре клетке, рядом с ядром или же рядом с аппаратом Гольджи. Характерным признаком органеллы является размер: он не превышает 0,5 мкм в длину и 0,2 мкм в диаметре.

    Теперь определим, как выглядит органелла:

    Какую функцию выполняет клеточный центр

    Центросома (клеточный центр) выполняет важнейшие функции в клетке:

    1. У простейших организмов формирует органоиды, которые предоставляют возможность передвигаться по водной среде. Эти органоиды называются жгутиками.
    2. У эукариотических клеток отвечает за образование ресничек, которые делают возможной кожную рецепцию — то есть восприятие внешних раздражителей кожными покровами.
    3. Играет важную роль в митотическом делении клеток за счет того, что формирует нити веретена и способствует равному распределению информации ДНК между дочерними клетками.
    4. Органеллы, составляющие центросомы, то есть центриоли, участвуют в образовании микротрубочек, которые являются важными элементами опорно-сократительного аппарата.
    5. Клеточный центр и его особенности важны для медицины: так, увеличение количества центросом в клетке свидетельствуют о наличии злокачественной опухоли.

    Поведение центросомы в митозе

    Особый интерес представляет функции центросомы при митозе.

    Митоз — непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ репродукции эукариотических клеток.

    Перед митозом клеточный центр дублирует сам себя. Во время этого процесса материнские центриоли отходят друг от друга и распределяются по разным полюсам клетки.

    То есть нужно помнить, что во время митоза клетка обладает двойным набором центросом. Одновременно же протекает «сборка» микротрубочек.

    Затем начинается расхождение центросом друг от друга. В это же время микротрубочки отсоединяются друг от друга с минус-конца, укорачиваются и, следовательно, тянут хромосому к тому или иному полюсу клетки.

    В итоге новая клетка получает набор хромосом и одну центросому.

    Центросома в интерфазной клетке

    Как уже говорилось выше, клеточный центр не исчезает после митоза, а сохраняется в интерфазе.

    Во время интерфазы клетка готовится к будущему делению: увеличивается в размерах, дублирует цитоплазму, клеточные белки и собственные органеллы, в том числе центросомы.

    Удвоение центросом начинается с того, что возле материнской и дочерней центриолей начинают формироваться процентриоли. Они растут до тех пор, пока не приобретут размеры исходных центриолей. По завершении этого процесса возникает диплосома — одна из предшествующих центриолей с новосинтезированной центриолью. Причём бывшая дочерняя центриоль меняет свой статус на материнскую, а бывшая материнская центриоль остается таковой. Затем диплосомы разъединяются.

    Данный процесс называется центросомным циклом.

    Клеточный центр как организатор фибриллярных белков

    Фибриллярные белки — белки, имеющие вытянутую нитевидную структуру.

    К ним относятся:

    • кератины;
    • фиброины;
    • коллагены;
    • эластины.

    На сегодняшний день установлено, что клеточный центр — это главная органелла в процессе организации таких белков. Этот процесс имеет четыре пути:

    1. Полимеризация нитей веретена деления.
    2. Формирование процентриолей.
    3. Создание радиальной системы микротрубочек интерфазной клетки.
    4. Синтез элементов в первичной ресничке.

    Клеточный центр. Клеточные включения — презентация онлайн

    1. Клеточный центр. Клеточные включения.

    Обухова Анимаиса
    Ученица 10 «Г» класса
    Клеточный центр.
    Клеточные включения.

    2. Клеточный центр-

    Клеточный центрне мембранная органелла, которая находится
    в центре клетки, рядом с ядром
    Присутствует только у низших растений и
    животных; высшие растения, грибы и некоторые
    простейшие лишены его.
    Открытие в науке
    Описание центросом на полюсах веретена деления, которые
    находятся в клетках во время митоза, сделали почти
    одновременно ученые-биологи Флеминг В. и Гертвиг О.
    Открытие сделано в 70-х годах XIX ст.
    Ученые еще тогда установили, что после завершения митоза,
    центросомы не исчезают, а остаются в интерфазном периоде.
    Подробное строение удалось определить после появления
    электронной микроскопии в середине XX ст.
    Вальтер Флеминг
    Оскар Гертвиг

    4. Функции и строение

    Размер органеллы не
    превышает 0,5 мкм в длину
    и 0,2 мкм в диаметре.
    Клеточный центр состоит
    из двух центриолей,
    расположенных друг к
    другу под прямым углом.
    Каждая центриоль –
    белковая структура,
    образованная девятью
    триплетами
    микротрубочек. Триплет
    означает три трубочки в
    ряд, т.е. всего в центриоли
    27 микротрубочек.
    Триплеты соединены
    белковыми нитями по
    кругу, образуя цилиндр.
    В центре цилиндра располагается
    белковый стержень, к которому
    прикреплены все триплеты. На
    поперечном сечении центриоль
    напоминает цветок, лепестки которого
    направлены в одну сторону.

    5. В клеточный центр входят две центриоли: дочерняя и материнская, которые взаимно перпендикулярны друг к другу и вместе формируют

    диплосому. Материнская
    центриоль в составе имеет дополнительные структурные
    элементы — сатиллиты, их количество постоянно меняется,
    и располагаются они на всем протяжении центриоли.
    Компоненты
    Особенности
    строения
    Функции
    Центриоли
    – Микротрубочки;
    – белковые нити;
    – белковый стержень
    (ось)
    Производят микротрубочки с помощью белков, т.е.
    являются ЦОМТ – центром организации микротрубочек. В Sфазе интерфазы удваиваются путём самосборки, расходятся
    к полюсам клетки и выстраивают веретено деления
    Сателлиты –
    придатки
    материнской
    центриоли
    – Ножки,
    соединённые с
    центриолью;
    – головка или фокус
    схождения
    микротрубочек
    (ФСМТ)
    Производят микротрубочки, собирают и разбирают
    веретено деления
    Белок тубулин. Имеют
    минус-концы,
    связанные с
    Микротрубочки
    центриолью и плюсконцы, расходящиеся
    к периферии клетки
    Прикрепляются с двух сторон (от каждой пары центриолей)
    во время митоза к центромерам хромосом, формируя
    веретено деления. Удерживая части хромосом,
    микротрубочки начинают разбираться от центриолей, тем
    самым оттягивая хромосомы к полюсам и способствуя
    делению клетки
    Матрикс или
    центросомное
    гало
    Окружает центросому. В микроскопе выглядит как более
    светлое пятно цитоплазмы, окружающее клеточный центр.
    Принимает участие в сборке микротрубочек. Вместе с
    сателлитами и отходящими от них микротрубочками
    образуется центросферу, окружающую центриоли
    Различные белки
    Формирование веретена деления

    8. Значение

    Выполняет такие функции:
    Формирование органоидов движения простейших
    организмов (жгутики), которые дают возможность
    перемещаться в водной среде.
    Образует реснички на поверхности эукариотических
    клеток, которые необходимы для восприятия
    внешних раздражителей (кожная рецепция).
    Формирует нити веретена деления во время
    непрямого, митотического деления клетки.
    Обеспечивает равное распределение генетической
    информации между дочерними клетками.
    Принимает участие в формировании
    микротрубочек, которые уходят или в цитоплазму,
    или становятся компонентом опорносократительного аппарата.
    Увеличение количества центросом характерно для
    опухолевых клеток.
    Клеточный центр играет важную роль в
    процессе перемещения хромосом при митозе. С
    ним связана способность некоторых клеток к
    активному движению. Это доказывается тем, что
    в основании жгутиков или ресничек подвижных
    клеток (простейшие, сперматозооны) находятся
    образования такой же структуры, как и
    клеточный центр.

    10. Клеточные включения

    Это необязательные компоненты растительной или животной
    клетки, накапливающиеся в процессе жизнедеятельности и
    метаболизма.
    Включения не стоит путать с органеллами. В отличие от
    органелл включения то возникают, то исчезают в структуре
    клетки.
    Некоторые из них небольшие,
    едва заметные, другие
    превышают в размерах
    органеллы. Они могут иметь
    разную форму и различный
    химический состав.

    11. Роль в клетке

    Формируются они в основном в пластинчатом комплексе и в
    эндоплазматическом ретикулуме. Часть — результат
    неполного переваривания (гемосидерин).
    Процесс расщепления и удаления зависит от
    происхождения. Секреторные включения выводятся через
    протоки, углеводные и липидные — расщепляются под
    действием ферментов, меланин разрушается клетками
    Лангерганса.

    12. Виды и формы

    По форме выделяют:
    гранулы;
    кристаллы;
    зёрна;
    капли;
    глыбы.
    Вид
    Трофические
    Экскреторные
    Секреторные
    Пигментные
    Случайные
    Минеральные
    Характеристика
    Сюда относят белки, жиры и углеводы. В клетках животных, особенно
    в печени и мышечных волокнах, находится гликоген. При нагрузках и
    потреблении большого количества энергии он используется в первую
    очередь. У растений накапливается крахмал, как основной источник
    питания.
    Это продукты метаболизма клетки, которые не были из нее удалены.
    Сюда также относят чужеродных агентов, проникших во
    внутриклеточное пространство. Такие включения поглощаются и
    перерабатываются лизосомами.
    Их синтез идет в специальных клетках, а после они выводятся наружу
    через протоки или с током лимфы и крови. К секреторной группе
    относятся гормоны.
    Иногда представлены продуктами обмена: гранулы липофусцина или
    скопления гемосидерина. Находятся в меланоцитах, клетках
    имеющих окрас. Выполняют защитную функцию, предотвращая
    действие солнечных лучей. У простейших видов меланоциты
    находятся во многих органах, что придает животным различную
    окраску. У человека основная масса пигментных клеток находится в
    эпидермисе, часть в радужке глаза.
    Встречаются в клетках, способных к фагоцитозу. Захваченные
    бактерии, которые плохо перевариваются, остаются в цитоплазме в
    виде гранул.
    Сюда относятся соли Ca, которые откладываются при снижении
    активной деятельности органа. Нарушение метаболизма иона
    приводит также к накоплению солей в матриксе митохондрий.

    14. Строение и функции

    Жировые включения часто накапливаются в цитоплазме, как небольшие
    капли. Они характерны для одноклеточных, к примеру, инфузорий. У высших
    животных липидные капли находятся в жировой ткани. Чрезмерное
    накопление жировых включений приводит к патологическим изменениям в
    органах, к примеру, вызывает жировую дистрофию печени.
    Полисахаридные
    имеют гранулярное
    строение различной
    формы и размеров.
    Наибольшие их
    скопления
    располагаются в
    клетках
    поперечнополосато
    й мускулатуры и
    печеночной ткани.
    Включения белка встречаются не часто, главным образом являются
    питательным веществом в яйцеклетках (при микроскопическом
    исследовании можно увидеть разного рода пластинки, палочки).
    Пигмент липофусцин —
    это включения желтого
    или коричневого цвета,
    которые скапливаются в
    клетках в процессе
    жизнедеятельности.
    Пигмент гемоглобин
    входит в состав
    эритроцитов крови.
    Родопсин — делает
    палочки сетчатки глаза
    чувствительными к
    свету
    Биологическое и медицинское
    значение клеточных включений
    Избыточное скопление включений может привести к развитию
    серьезных патологий, которые принято называть болезнями
    накопления. Формирование заболевания связано со снижением
    активности лизосомальных ферментов и чрезмерным поступлением
    каких-либо веществ (жировое перерождение печени,
    гликогенозмышечной ткани).
    (Например, развитие наследственной болезни Помпе обусловлено
    дефицитом фермента кислая мальтаза, как следствие в клетках
    накаливается гликоген, что ведет к дистрофии нервной и мышечной
    ткани.)
    Скапливаться в цитоплазме могут свойственные для клетки
    вещества, а также чужеродные, которые в норме не встречаются
    (амилоидоз почек). Во время старения организма во всех клетках
    накапливается липофусцин, который служит маркером
    функциональной неполноценности клеток.
    Проверка теории
    1. Из чего состоят центриоли?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Из белков
    Из липидов
    Из гликолипидов
    Из углеводов
    Ответ: а
    2. Сколько мембран образует
    клеточный центр?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Одна
    Две
    Три
    Ни одна
    Ответ: d
    Проверка теории
    3. Для каких клеток характерны включения?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Растительных
    Животных
    Простейших
    Растительных и животных
    Ответ: d
    4. Какая особенность характерна
    для всех клеточных включений?
    a) Постоянно находятся в цитоплазме
    клетки
    b) Участвуют в переносе питательных
    веществ
    c) То появляются, то исчезают в процессе
    жизнедеятельности
    d) Представлены в виде большой капли,
    занимающей 80 % клетки
    Ответ: с
    Проверка теории
    5.Где располагается центросома в интерфазе?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Примыкает к ЭПС и ядру
    Рядом с клеточной мембраной
    Ближе к ядру или к комплексу Гольджи
    Постоянного положения нет,
    перемещается по цитоплазме
    Ответ: с
    6. Как называются продукты
    метаболического распада клетки?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Трофические включения
    Пигменты
    Экскреты
    Секреты
    Ответ: с
    Проверка теории
    7.Что такое сателлиты?
    a) Вещества, окружающие центросому
    b) Микротрубочки, образующие веретено
    деления
    c) Придатки материнской центриоли
    d) Придатки дочерней центриоли
    Ответ: с
    8. Какую форму обычно имеет
    крахмал в клетках растений?
    a)
    b)
    c)
    d)
    Гранула
    Кристалл
    Капля
    Зерно
    Ответ: d
    Электронная литература:
    • https://obrazovaka.ru/test/kletochnyy-centr-stroenie-i-funkciitablica.html
    • https://obrazovaka.ru/test/kletochnye-vklyucheniya-tablica.html
    • https://infourok.ru/prezentaciya-po-biologii-kletochniy-centrorganoidi-dvizheniya-klass-1414836.html
    • http://900igr.net/prezentatsii/biologija/Stroenie-kletki-i-ejofunktsii/031-Osnovnye-vyvody.html
    • https://animals-world.ru/kletochnyj-centr-organoidy-dvizheniyavklyucheniya/
    Спасибо за внимание!

    Что такое клеточный центр, где находится и его значение для деления клеток

    В клеточной биологии клеточный центр называется центросомой. Она представляет собой органелл, который служит главным центром организации микротрубочек в клетках животных, а также регулятором прогрессирования клеточного цикла.

    Клеточный центр был открыта Эдуардом Ван Бенеденом в 1883 году, а позже описан и назван в 1888 году Теодором Бовери.

    Грибы и растения не имеют клеточных центров и поэтому используют другие структуры для организации своих микротрубочек. Хотя центросома играет ключевую роль в эффективном митозе в клетках животных, это не существенно для некоторых видов мух и плоских червей.

    Это интересно: какие имеют последствия хромосомные мутации у человека?

    Что такое клеточный центр, строение и функции

    Центросомы состоят из двух ортогонально расположенных центриолей, окружённых аморфной массой белка, называемой перицентриолярным материалом, который содержит белки, ответственные за зарождение и закрепление микротрубочек. В общем, каждый центриол основан на девяти триплетных микротрубочках, собранных в структуре колёс, и содержит:

    • центрин,
    • ценексин,
    • тектин.

    Во многих клеточных типах центросома заменяется ресничкой во время клеточной дифференцировки. Однако, как только клетка начинает делиться, ресничка снова заменяется центросомой.

    Это интересно: органические вещества клетки, что входит в ее состав?

    Функции

    Развитие клеточного цикла

    Клеточные центры связаны с мембраной ядра во время стадии профазы клеточного цикла. В митозе ядерная мембрана разрушается, и микротрубочки, зародышевые центросомы, могут взаимодействовать с хромосомами для создания митотического веретена.

    Центросома копируется только один раз на клеточный цикл, так что каждая дочерняя клетка наследует одну центросому, содержащую две структуры, называемые центриолями. Центросома реплицируется во время S фазы клеточного цикла. Во время профазы в процессе деления клеток, называемого митозом, клеточные центры мигрируют в противоположные полюса клетки. Затем митотический шпиндель образуется между двумя центросомами. После деления каждая дочерняя клетка получает одну центросому.

    Аберрантные числа центросом в клетке связаны с раком. Их удвоение аналогично репликации ДНК в двух отношениях: полуконсервативная природа процесса и действие в качестве регулятора процесса. Но процессы существенно отличаются тем, что удвоение не происходит путём чтения и сборки шаблонов. Мать — центриоль просто помогает в накоплении материалов, необходимых для сборки дочери — центриоли.

    Однако центриоли не требуются для развития митоза. Когда центриоли облучаются лазером, митоз протекает нормально с морфологически нормальным шпинделем. Более того, развитие фруктовой мухи дрозофила протекает нормально, даже когда центриоли отсутствуют из-за мутации в гене, требуемом для их дублирования. В отсутствие центриолей микротрубочки шпинделя фокусируются двигателями, допускающими образование биполярного шпинделя.

    Многие клетки могут полностью пройти интерфазу без центриолей. В отличие от центриолей, центросомы необходимы для выживания организма. Клетки без них не имеют радиальных массивов астральных микротрубочек.

    Предполагается, что функция центросомы в этом контексте обеспечивает правильность деления клеток, поскольку она значительно повышает эффективность. Некоторые клеточные типы останавливаются в следующем клеточном цикле при отсутствии клеточного центра.

    Когда яйцо нематоды оплодотворяется, сперма доставляет пару центриолей. Эти центриоли образуют центросомы, которые будут направлять первое клеточное деление зиготы, и это определит его полярность. Пока неясно, является ли их роль главной в определении полярности зависимой или независимой от микротрубочек.

    Нужно знать: Сколько хромосом у человека

    Изменения в сердечно сосудистых системах

    Теодор Бовери, в 1914 году, описал центросомальные аберрации в раковых клетках. Это первоначальное наблюдение было впоследствии распространено на многие типы опухолей человека. Изменения в сердечно-сосудистой системе из-за рака можно разделить на две подгруппы, структурные или числовые аберрации, но оба они могут быть одновременно обнаружены в опухоли.

    Структурные аберрации

    Обычно они появляются из-за неконтролируемой экспрессии компонентов центросомы или из-за посттрансляционных модификаций (таких как фосфорилирования), которые не подходят для этих компонентов. Эти модификации могут приводить к изменениям размера. Кроме того, поскольку центросомальные белки имеют тенденцию образовывать агрегаты, часто центры, связанные с центросомой, наблюдаются в эктопических местах.

    Увеличенные центры, похожи на центросомальные структуры, наблюдаемые в опухолях. Более того, эти структуры могут индуцироваться в клетках культуры специфических центросомальных белков. Эти структуры могут выглядеть очень похожими, однако, подробные исследования показывают, что они могут представлять очень разные свойства в зависимости от их протеинового состава. Например, их способность включать тубулин может быть очень изменчивой, и поэтому их способность к зарождению микротрубочек, таким образом, влияет по-разному на форму, полярность и подвижность вовлечённых опухолевых клеток.

    Числовые аберрации

    Наличие неадекватного числа центросом очень часто связано с появлением нестабильности генома и потерей дифференциации тканей. Однако метод подсчёта числа центров (каждый с 2 ​​центриолями) часто не очень точен, потому что его часто оценивают с помощью флуоресцентной микроскопии, оптическое разрешение которой недостаточно велико, чтобы увидеть центриоли, находящиеся близко друг к другу.

    Тем не менее ясно, что наличие избытка является обычным явлением в опухолях человека. Было замечено, что потеря опухолевого супрессора р53 вызывает избыточные центросомы, а также дерегулирование других белков, вовлечённых в образование рака у людей.

    Избыток может быть вызван очень разными механизмами:

    • специфическая редупликация центросомы,
    • отказ цитокинеза при делении клеток (генерация увеличения числа хромосом),
    • слияние клеток (например, из-за инфекции конкретными вирусами),
    • дезово- генерация центросом.

    На данный момент недостаточно информации, чтобы знать, насколько часты эти механизмы, но, возможно, что увеличение числа центросом, из-за отказа при делении клеток может быть более частым, чем оценено, поскольку многие «первичные» дефекты в одной клетке:

    • дерегулирование клеточного цикла,
    • дефектный обмен ДНК или хроматином,
    • отказ в контрольном пункте шпинделя.

    Приведёт к провалу деления клеток, увеличению плоидности и увеличению числа клеточных центров в качестве «вторичного» эффекта.

    Эволюция

    Эволюционная история центросомы и центриоли прослеживается для некоторых сигнатурных генов, например, центральных. Центрины участвуют в сигнализации кальция и необходимы для дублирования центриолей. Существуют два основных подсемейства центринов, оба из которых присутствуют в раннем ветвящемся эукариоте. Таким образом, центрины присутствовали в общем предке эукариот. Напротив, у них нет узнаваемых гомологов в археи и бактериях, следовательно, они являются частью «генов эукариотической подписи».

    Несмотря на исследования эволюции центринов и центриолей, не было опубликовано исследований эволюции перицентриолярного материала.

    Очевидно, что некоторые части сильно расходятся в модельных видах некоторых мух. Очевидно, они потеряли одно из центральных подсемейств, которые обычно связаны с дублированием центриолей. Мутанты, у которых отсутствуют центросомы, могут даже развиться в морфологически нормальных взрослых мух.

    основное назначение животной центросомы, особенности образования

    Центросома, или клеточный центр, состоит из центросферы и пары центриолей, которые составляют радиально отходящие тонкие фибриллы. Эти образования имеются у всех животных и низших растений. Строение и функции клеточного центра начали изучать еще в конце XIX века, сегодня же наука сделала существенный шаг вперёд, что позволяет больше сказать о белковых структурах, которые отвечают за регенерацию тканей.

    Особенности строения

    Обнаружен клеточный центр немецким биологом доктором Вальтером Флеммингом в 1875 году, которому удалось создать схематичный рисунок и таблицы основных составляющих центросферы. Ученый смог определить, где находится растительная центриоль и кратко описал, как она выглядит. Было установлено, что центросома располагается неподалеку от комплекса Гольджи или рядом с ядром клетки. Размер этого немембранного органоида обычно не превышает в диаметре 0,2 мкм и в длину 0,5 мкм. Известно, что такой клеточный центр имеется исключительно в животных клетках и у низших растений.

    Примечателен тот факт, что центр занимает меньше 1% от всего объема клетки, но при этом играет важнейшую роль в метаболизме и процессах деления. Нарушение структуры центросомы может привести к генетическим сбоям в дочерних клетках.

    За счёт своего уникального строения центросома может регулировать различные изменения тканей, отвечая за внутриклеточную транспортировку питательных веществ.

    Проблемы при их изучении во многом объясняются их микроскопическими размерами. Поэтому в прошлом возможности ученых-биологов и медиков были существенно ограничены. Лишь появление электронной микроскопии дало в середине XX века существенный толчок изучению тонких структур органеллы, а специалисты смогли получить детализированные картинки органоида.

    Состоит клеточный центр из двух центриолей, которые располагаются под прямым углом друг к другу. Эти белковые структуры сформированы небольшими трубочками, соединёнными небольшими нитями и образующими цилиндр. По своему внешнему виду такой клеточный центр в разрезе напоминает цветок, в котором все лепестки направлены в одну сторону.

    В середине цилиндра имеется небольшая полость, заполненная жидкой однородной массой. Она получила название центросферы и состоит из коллагена и других фибриллярных белков. Последние исследования с использованием электронных микроскопов позволили установить наличие в центросфере многочисленных микротрубочек, скелетных фибрилл и микрофибрилл, которые отвечают за взаимосвязь с ядерной оболочкой.

    Функции клеточного центра

    Центросома — это структура, которая отвечает за деление и регенерацию микротрубочек клеток. В последние годы ученые сделали существенный шаг вперед в изучении таких белковых компонентов. Были определены, какие их основные функции и выявлены особенности строения. Считается, что основным назначением центросомы является организации микротрубочек и их воспроизводство. В эукариотических клетках центр играет важную роль в процессе деления, позволяя обеспечить правильную регенерацию тканей в организме всех животных.

    Центросома выполняет следующие функции:

    • образует реснички на эукариотических клетках, необходимы для роста клеток;
    • у простейших формирует органоиды движения, которые нужны для передвижения в водной среде;
    • формирует нити-веретена, которые участвуют в делении клеток;
    • принимает участие в формировании микротрубочек, являющихся компонентом опорно-сократительного аппарата.

    Специфика и применение

    Было установлено, что клеточный центр, несмотря на его способность к самоудвоению, не имеет ДНК. Это позволяет копировать белковые структуры, которые постоянно обновляются с чистой основой. Также в составе центросомы определяется РНК, однако назначение рибонуклеиновой кислоты у немембранного органоида на сегодня остается не ясным.

    Полученные сведения о функциях и особенности строения цитоскелета сегодня используются в биологии и медицине. Так, например, определение изменений в центросоме позволяет определить наличие новообразований в теле человека, что дает возможность на ранних стадиях проводить диагностику рака и других опасных заболеваний.

    Центросома: определение и функция — видео и стенограмма урока

    Цель

    Назначение центросомы — помочь организовать микротрубочек (полые белковые пробирки, похожие на микроскопические полые спагетти), которые будут использоваться во время деления клеток. Он также работает с использованием микротрубочек для создания части цитоскелета клетки. Это помогает придать клетке ее структуру. В некотором смысле центросома помогает стабилизировать структуру клетки.Хотя эти задачи могут показаться упрощенными, они чрезвычайно важны и важны.

    Сама центросома состоит из двух центриолей, которые расположены перпендикулярно друг другу. Центриоли — это просто причудливый способ обозначить определенное расположение микротрубочек. Они удерживаются вместе определенным образом: как стопки из трех микротрубочек, соединенных в девять пучков, образующих кольцо. Если бы вы разрезали его поперечное сечение, он бы выглядел как звезда.

    Роль в делении клеток

    Как указывалось ранее, центросомы необходимы для деления клеток.Во время деления клетки центриоли, составляющие центросому, начинают отталкиваться от другой центросомы. При этом между двумя отдельными центросомами начинают формироваться маленькие митотические веретена, состоящие из микротрубочек. Центросомы удаляются друг от друга из-за удлинения этих микротрубочек.

    По мере того, как они продолжают расти, в конечном итоге микротрубочки соединяются с центром хроматиды (половина хромосомы) на кинетохоре (специализированный белок в центре хроматиды).Центросомы теперь полюсов веретена , так как они находятся на противоположных сторонах клетки и связаны с микротрубочками веретена. Эти микротрубочки (микротрубочки кинетохор) теперь начинают укорачиваться, оттягивая отдельные хроматиды друг от друга к центросомам.

    Краткое содержание урока

    Центросомы — это структуры, находящиеся внутри клеток. Они состоят из двух центриолей. Центриоли — кольца микротрубочек. Основное назначение центросомы — организовать микротрубочек и обеспечить структуру клетки, а также работать над разрывом хроматид во время деления клетки.

    Словарь и определения

    • Центросомы : структуры внутри клеток
    • Эукариотические клетки : центросомы встречаются только в эукариотических клетках
    • Centrioles : кольца микротрубочек
    • Микротрубочки : полые пробирки с белком
    • Хроматида : половина хромосомы
    • Кинетохора : специализированный белок в центре хроматиды
    • Полюса шпинделя : находятся на противоположных сторонах ячейки и соединены с микротрубочками веретена

    Результаты обучения

    Вы должны быть уверены в выполнении следующих задач к концу этого урока:

    • Определить центросомы
    • Опишите различные части клетки и центросомы
    • Определите, как они работают вместе при делении клеток

    Практика:

    Центросома: определение и проверка функций

    Инструкции: Выберите ответ и нажмите «Далее».В конце вы получите свой счет и ответы.

    Центросомы помогают обеспечить структуру _____.

    Создайте учетную запись, чтобы пройти этот тест

    Как участник, вы также получите неограниченный доступ к более чем 84 000 уроков по математике, Английский язык, наука, история и многое другое. Кроме того, получайте практические тесты, викторины и индивидуальные тренировки, которые помогут вам добиться успеха.

    Попробуй это сейчас

    Настройка займет всего несколько минут, и вы можете отменить ее в любой момент.

    Уже зарегистрированы? Авторизуйтесь здесь для доступа

    Центросома — определение и примеры

    Центросома
    n., Множественное число: центросомы
    [sɛntrəˌsəʊm]
    Цитоплазматическая структура, расположенная рядом с ядром; состоит из двух ортогонально расположенных центриолей, окруженных аморфной массой перицентриолярного материала.
    Фото: электронная микрофотография центросомы в делящейся ячейке (см. черную стрелку).

    Определение центросомы

    Что такое центросома? Центросома считается основным центром организации микротрубочек (MTOC), поэтому регулирует клеточную адгезию , , подвижность , и полярность . Он также способствует организации полюсов веретена в животной клетке во время митотической репликации. Нарушения функции организации веретена присутствуют при многих раковых заболеваниях и могут быть объяснены геномной нестабильностью. Нерегулярные или лишние центросомы могут способствовать аномальному делению клеток.

    Что делает центриоль? Центриоль является основным компонентом центросомы; он выполняет важную функцию базальных телец , которые вносят вклад в развитие и формирование жгутиков и ресничек, которые выполняют важные функции развития, физиологии и болезни. Следовательно, строгое регулирование количества центросом и центриолей необходимо для поддержания здоровья организма.

    Биологическое определение:

    A центросома представляет собой органеллу, расположенную рядом с ядром в цитоплазме, которая делится и мигрирует к противоположным полюсам клетки во время митоза и участвует в формировании митотического веретена, сборке микротрубочки и регуляция развития клеточного цикла. Этимология: от латинского «centrum» и греческого «kentron», что означает «центр» + греческое «soma», что означает «тело».

    К концу девятнадцатого века Теодор Бовери осознал важность центросомы, подняв многие ключевые вопросы, которые сейчас интригуют нас, о контроле числа центросом и функции центросомы в развитии многих виды рака.

    Уже более 30 лет известно, что центросома реплицируется во время S-фазы клеточного цикла.Однако, хотя лицензирование ДНК хорошо изучено, механизм репликации или регуляции центросом до конца не изучен. Кроме того, центриоли в клетках животных могут преобразовывать de novo , если они были устранены или повреждены естественным или искусственным путем.

    Что такое центросома в клетке? Центросома с двумя центриолями представляет собой органеллу, участвующую в нескольких процессах в клетке, включая эмбриогенез , ощущения, и локомоцию.

    В прошлом считалось, что центросомы наследуются посредством репликации центросомы из существующей центросомы, поскольку центросома передается во время оплодотворения в зиготу, более того, это важная органелла для сперматогенеза. Однако недавние исследования показали, что центросомы в большинстве своем являются производными de novo без использования существующей центросомы в качестве матрицы; кроме того, во время оплодотворения центросома обычно деградирует перед оплодотворением в ооците, поэтому потомство не полагается на центросому родителей во время эмбриогенеза.

    Центриоль и центросома — это одно и то же? Нет, центриоль входит в состав центросомы . Центросома обычно содержит две центриоли, расположенные перпендикулярно друг другу; центриоли состоят из микротрубочек, которые необходимы для деления клеток.

    Следовательно, во время деления клетки две центриоли перемещаются по обе стороны ядра, чтобы инициировать митотическое деление. Центриоли выпускают митотические веретена, которые тянут хромосому с обеих сторон, чтобы начать митотическую репликацию.

    Где центросома? Центросома — это область, где обычно находятся центриоли. Когда клетка не подвергается митотическому делению, две центриоли указывают положение ядра при исследовании, поскольку центриоли обычно находятся рядом с ядром.

    Центросомы являются одними из основных центров зародышеобразования микротрубочек. Они обладают способностью организовывать массивы микротрубочек в клетках животных, контролируя их закрепление и высвобождение.Центросома клеток животных более гибкая и сложная, чем центросома клеток грибов, хотя молекулярные механизмы обычно задействованы в клетках грибов и животных.

    Поведение центросом различается в зависимости от клеточной фазы клеточного цикла, а также от того, является ли это покоящейся клеткой или растущей клеткой. Более того, поведение центросом отличается в фазе G1 от фазы S.

    Есть ли центросомы в растительных клетках? Организация микротрубочек важна для правильного деления клеток.Центросомы — это основные органеллы, ответственные за организацию микротрубочек внутри делящейся клетки. Однако большинство растительных клеток не содержат центросом. Альтернативно, растительные клетки содержат другие центры организации микротрубочек, которые действуют как альтернатива центросомам.

    Недавние исследования показали, что микротрубочки могут организовываться в массивы, если присутствуют некоторые типы моторных белков. Центросома, обнаруженная в клетках многоклеточных организмов, происходит от базального тела одноклеточных организмов.Центросома организует цитоскелет клетки, а также различные клеточные функции, такие как подвижность, адгезия, полярность и внутриклеточный транспорт.

    Во время пролиферации центросомы реплицируются в S-фазе клеточного цикла, так что две центросомы могут вносить вклад в деление клеток, используя митотические веретена. Кроме того, центросома опосредует расположение и сборку митотического веретена во время митоза, что необходимо для правильной сегрегации хромосом, даже если центросома не нужна для этого процесса, однако репликация центриоли организуется вместе с клеточным циклом.

    Структура центросомы

    Что такое центросомы? В клетках животных исследователи обычно определяют центросому как главный центр организации микротрубочек, который отвечает за организацию и зарождение микротрубочек. Микротрубочки поддерживают свой цитоскелет; более того, они влияют на полярность клеток, привязывая свои концы к центросоме.

    Основная центросома обычно присутствует рядом с ядром, чтобы позволить другим специфическим местам в клетке быть занятыми другими органеллами, ассоциированными с микротрубочками.Центросома состоит из двух центриолей, которые окружены и соединены между собой волокнами и перицентриолярным материалом.

    Каждая центриоль состоит из девяти триплетов микротрубочек, образующих бочкообразную структуру . Две центриоли перпендикулярны друг другу. Они конструктивно отличаются друг от друга. Материнская центриоль характеризуется дистальными и субдистальными придатками, которые служат базальными тельцами, прикрепляя центриоли к клеточной мембране.

    Когда клетки делятся, микротрубочки возникают из центросомы, чтобы направлять движение пузырьков и органелл во время митотического и мейотического деления клеток.Пара центриолей соединена между собой большим белком через проксимальную область.

    Поскольку центриоли развиваются из базальных тел, они структурно схожи с ними. Центросома может быть обнаружена с помощью светового микроскопа в эукариотических клетках, она окружена белковой мембраной, называемой перицентриолярным материалом .

    Центросома играет важную роль в нескольких функциях, таких как организация микротрубочек клетки, следовательно, закрепление, высвобождение и зарождение микротрубочек центросомы требует участия нескольких белков.

    Две центриоли в центросоме, материнская центриоль и дочерняя центриоль , функционально и структурно различны. Однако обе центриоли имеют микротрубочки, которые участвуют в процессе деления клеток. Для материнской центриоли характерно наличие девяти придатков, расположенных в два ряда в ее дистальной части. Эти придатки важны, например, для закрепления микротрубочек, а также для стыковки материнской центриоли во время цилиогенеза на плазматической мембране во вставочной клетке.

    Длина дочерней центриоли составляет около 80% длины материнской центриоли. Дочерняя центриоль не может стыковать центриоли с плазматической мембраной во время цилиогенеза, так как у нее отсутствуют девять дистальных придатков. Кроме того, центросома находится только в центре материнской центриоли.

    Характеристики центриоли определяют ее свойства, такие как воспроизведение, полярность, стабильность и динамичность центросомы. Центриоли очень стабильны; поэтому их микротрубочки устойчивы к воздействию моющих средств и холода.Эта стабильность обеспечивается компонентами центриолей, такими как ленточные белки и тектины , поэтому центриоли выживают в течение нескольких поколений клетки.

    Рисунок 1: Структура центросомы: это небольшая органелла, состоящая из двух центриолей, материнской и дочерней центриолей, две центриоли перпендикулярны друг другу и связаны друг с другом перицентриолярным матриксом, перицентриолярный матрикс играет роль в закрепление и зарождение микротрубочек.Материнская центриоль содержит дистальные и субдистальные придатки, которые способствуют закреплению микротрубочек и сборке ресничек. Источник: модифицировано Марией Викторией Гонзага, BiologyOnline.com, из работ Kelvinsong, CC BY 3.0 Unported.

    Центросомы у животных являются основным центром организации микротрубочек (MTOC) и содержат две ортогонально расположенные центриоли, окруженные аморфной массой перицентриолярного материала.

    Функции центросом

    Основные функции центросом обсуждаются ниже.Их функции включают выполнение функций MTOC, организацию жгутиков и ресничек, а также регуляцию клеточного цикла.

    Центросомы как

    MTOC

    Центросомы выполняют различные функции в клетке, однако основная функция центросомы заключается в том, как она действует как MTOC. Центросома упорядочивает массивы микротрубочек в соответствии со своей способностью закреплять, высвобождать или зарождать микротрубочки. Перицентриолярный материал, а также некоторые протеинкиназы участвуют в зародышеобразовании микротрубочек во время митоза центросомы.

    Во время митоза перицентриолярный материал, который формирует ядро ​​и закрепляет цитоплазматические микротрубочки. Когда клетка готовится к делению, перинуклеарный материал утолщается в результате механизма, называемого созреванием центросомы. Закрепление микротрубочек зависит от разных молекул, в то время как другие белки, обслуживающие микротрубочки, играют роль в ремоделировании микротрубочек, а также в дифференцировке определенных типов клеток, таких как эпителиальные клетки.

    Вариации нуклеирующего потенциала микротрубочек центросомы во время клеточного цикла, по-видимому, мотивированы балансом между факторами, которые могут либо облегчить, либо ограничить рекрутирование во время митоза и интерфазы молекул, организующих микротрубочки.Фосфорилирование белков важно для этого процесса, где киназы, а также Aurora-A , способствуют зарождению микротрубочек.

    Aurora-A может также способствовать развитию микротрубочек из центросомы посредством фосфорилирования белка центросомы.

    Организация жгутиков и ресничек

    Жгутики и реснички происходят из микротрубочек. Это выступы, которые позволяют клетке двигаться или способствуют перемещению веществ, окружающих клетку.Во время различных онтогенетических и клеточных процессов жгутики и реснички играют большую роль в эмбриональном развитии, ощущениях, распространении сигналов и подвижности.

    Ранние стадии развития ресничек четко не изучены, такие как образование базального тела из центриоли. Напротив, центриоли, так же как и центросомы, могут также образовываться из ресничек и жгутиков в ресничных клетках позвоночных.

    Регуляция клеточного цикла клеточного цикла

    Центросомы действуют как платформа передачи сигналов, потому что они включают регуляторные комплексы, такие как белки контрольных точек и супрессоры опухолей.Было высказано предположение, что для контроля перехода G1-S и цитокинеза центросома может регулировать клеточный цикл.

    Эволюция центросом

    Эволюция центросом у эукариот отражает различия в эукариотических клетках у разных организмов с точки зрения сенсорной рецепции, передвижения или деления по отношению к естественному процессу эволюции и адаптации организма.

    Центросома, как известно, представляет собой «полярную тельце» клетки.Предполагается, что он играет роль в поддержании полярности клеток, а также в нарушении симметричности клеток. Центросома была изучена как органелла, координирующая цитокинез и кариокинез.

    Во избежание партеногенетического развития центросома отсутствовала в неоплодотворенном яйце. Выделение центросомы от мухи и человека в последнее десятилетие выявило множество белков у эукариот.

    Небольшое количество консервативных белков было идентифицировано функциональной геномикой.Эти белки играют роль в инициации сборки базальных телец и центросом, а также в воспроизводстве центросомы. Биохимический состав центросомы отражает сложность ее строения. Либо центросомный матрикс , либо центриоли содержат более 100 белков, и эти белки могут содержать продукты гена болезни, например. гены, которые способствуют развитию синдрома микроцефалии .

    Помимо восстановления диплоидии, базальное тело / центросома отвечает за определение полярности эмбриона во время оплодотворения, где оплодотворение яйцеклетки у животных включает перенос базального тела, связанного с головкой сперматозоида, к центросоме. ассоциировал либо мужской пронуклеус .

    Для воспроизведения центросомы необходимы два цикла деления клеток. Это приводит к наличию общей асимметрии, допускающей присутствие дочерней и материнской центриоли в центросоме. Полярность клеток контролируется центросомой во время роста тканей, миграции и гомеостаза.

    Рисунок 2: (a) Центросома состоит из двух центриолей, каждая из которых содержит триплеты микротрубочек. (b) Это изображение показывает микрофотографию центросомы, полученную с помощью электронного микроскопа. (c) Микрофотографии жгутиков зеленых водорослей, на которых структура аксонемы влияет на тип жгутиков и ресничек. Разница в расположении аксонем может отражаться в их характеристиках: например, одни аксонемы подвижны, а другие — нет. Предоставлено: Беттенкур-Диас, М., и Гловер, Д. М. (2007). Биогенез и функция центросом: центросомика приносит новое понимание. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 8 (6), 451–463. DOI

    Биологическое значение

    Центросома — биологически важная органелла.Он контролирует полярность клетки, а также расположение ядра. Следовательно, он влияет на асимметричное распределение органелл в клетке.

    Центросома организует микротрубочки у эукариот, она может реплицироваться или синтезироваться de novo , следовательно, центросомы могут ресинтезироваться после их разрушения.

    Центросома отвечает за зарождение микротрубочек. Он играет фундаментальную роль во многих процессах клетки, таких как поддержание клеточной полярности, положения, распределения органелл в клетке, хемотаксиса, клеточной миграции и направленного транспорта пузырьков, в дополнение к сборке веретен во время мейотического и митотического деления. в нескольких типах ячеек.

    Центросома контролирует полярность и положение микротрубочек внутри клетки. Следовательно, он косвенно влияет на клеточные органеллы, которые могут взаимодействовать с микротрубочками, такими как филаменты цитоскелета. Следовательно, центросома известна как «динамический центр клетки ».

    Морфология, количество и распределение центросом варьируются в пределах одной клетки. Более того, их функция в зародышеобразовании микротрубочек также может варьироваться. Хотя типичная эукариотическая клетка содержит одну хромосому, количество центросом удваивается во время митотического деления клетки.

    Две сформированные центросомы направляют сборку биполярного веретена для правильной хромосомной сегрегации. Кроме того, для правильного развития клеточного цикла белки, связанные с центросомой, опосредуют взаимодействие между ферментом и его субстратом, чтобы координировать клеточные функции и контроль центросомы.

    Споры по поводу необходимости

    Хотя центросома считается важной органеллой для процесса деления животной клетки, однако недавние исследования продемонстрировали, что центросомы не важны для перехода фазы G1-S.Это открытие было основано на исследовании, в котором человеческая клетка прогрессировала в фазе G1, несмотря на то, что центросома была удалена с помощью лазера или микрохирургии. Однако центросома важна для перехода фазы G1-S, где исследование продемонстрировало, что потеря центросомы привела к остановке G1, когда центриоль была удалена с последующим сильным световым воздействием, которое создавало большой стресс для центриолей в фазе G1.

    Несмотря на наличие центросом на полюсах веретена в большинстве клеток, они обычно не присутствуют во время мейотического деления ооцита самки.Более того, центросомы отсутствуют в клетках высших растений. У некоторых видов центриоль способствует ориентации веретен, а также обеспечению митотической верности. Кроме того, центриоли важны для образования жгутиков и ресничек.

    Центросома и болезни

    Центросома играет важную роль в регуляции клеточного цикла; следовательно, ожидается, что он играет роль в онкогенезе. Почти во всех формах опухолей человека, включая рак печени, молочной железы, костного мозга, толстой кишки, простаты и шейки матки, были обнаружены отклонения в количестве, структуре и размере центросомы.

    Амплификация центросом происходит из-за истощения белка-супрессора опухолей ( Rb ) у млекопитающих, а также из-за дефицита гена рака молочной железы BRCA1 , амплификация центросомы также может происходить из-за сверхэкспрессии aurora A в дополнение к другим киназы, которые участвуют в прогрессировании рака.

    Амплификация центросомы может происходить из-за дефектов цитокинеза или из-за нарушения регуляции механизма репликации, что может привести к нестабильности хромосомы клетки.

    Центросомная амплификация при раке приводит к дефектам передачи сигналов ресничками, измененному функционированию микротрубочек, отставанию хромосом и асимметричному делению клеток, что приводит к избыточной пролиферации.

    Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы узнали о центросомах.

    Следующий

    Центросома — определение, функция и тест

    Определение центросомы

    Центросомы — это органеллы, которые служат основными центрами организации микротрубочек для клеток животных.

    Центросомы состоят из двух бочкообразных кластеров микротрубочек, называемых «центриолями», и комплекса белков, которые помогают формировать дополнительные микротрубочки. Этот комплекс также известен как центр организации микротрубочек (MTOC), поскольку он помогает организовать волокна веретена во время митоза.

    Эти белки позволяют центросомам запускать и останавливать образование белков микротрубочек. Это позволяет им контролировать формирование волокон митотического веретена и других структур, которые играют важную роль в клеточном развитии.

    Центросомы выполняют несколько важных функций, в том числе:

    • Организация изменений формы клеточной мембраны, которые позволяют мембране «защемить» пополам во время деления клетки.
    • Обеспечение правильного распределения хромосом в дочерних клетках путем создания и укорачивания волокон митотического веретена.
    • Наблюдение за другими важными изменениями формы клеточной мембраны, например, при фагоцитозе.

    В клетках животных с центросомами обращаются почти так же, как с ДНК.

    Каждая дочерняя клетка получает одну центросому от родительской клетки во время деления клетки. Затем центросома копируется во время клеточного цикла, так что клетка может отдать по одной каждой дочерней клетке при делении.

    Во время деления клетки, когда хромосомы выстраиваются в линию, а затем тянутся к противоположным концам клетки, за это ответственны центросомы.

    Центросомы, которые мигрируют к противоположным «полюсам» клетки, когда клетка готовится к делению, направляют волокна митотического веретена.Эти волокна веретена разделяют сестринские хроматиды и гарантируют, что одна копия каждой хромосомы окажется в каждой дочерней клетке.

    На рисунке ниже показана клетка на полпути через телофазу клеточного деления. Вы можете видеть, что его ДНК уже была потянута волокнами митотического веретена к противоположным сторонам родительской клетки, и что цитоскелет теперь начинает «зажимать» клетку надвое.

    В отсутствие центросом некоторые клетки животных все еще могут дополнять этот набор ДНК, но этот процесс менее надежен.Некоторые виды животных могут нормально развиваться без центросом, но у большинства видов клетки могут начать делиться неправильно или вообще перестать делиться, если центросомы разрушены.

    Мутации, нарушающие функцию центросом, связаны с частотой рака у некоторых видов, что согласуется с неспособностью правильно отсортировать ДНК. Биологи считают, что некоторые случаи рака вызваны ошибками при копировании и распределении хромосом.

    Центросомы не нужны клеткам растений и грибов, потому что эти клетки не изменяют форму своих клеточных мембран во время деления клеток.Эти клетки имеют твердые, негибкие клеточные стенки, которые не позволяют им изменить форму мембраны и «сжаться» надвое во время митоза.

    Функция центросом

    Центросомы иногда называют «MTOC» или «центром организации микротрубочек» клетки.

    Они служат для управления движениями микротрубочек и других цитоскелетных структур и белков, что в конечном итоге позволяет вносить большие изменения в формы мембран клеток животных.

    Клетки животных уникальны среди типов клеток, потому что они очень гибкие, что дает животным их мягкие ткани и универсальные тела.Но они также могут иметь структуру и изменять свою форму, что позволяет перемещаться и выполнять многие другие функции.

    Когда клетки животных хотят изменить свою форму, комплексы белков перемещают мембраны клетки вдоль сети микротрубочек — жестких «скелетных» волокон, которые могут изгибаться и изменять форму в ответ на внутри- и внеклеточные сигналы.

    Наибольшие изменения формы клеточной мембраны происходят во время митоза, когда вся клетка делится на две части, образуя дочерние клетки.

    Митоз также возникает, когда центросомы играют ведущую роль в качестве организаторов микротрубочек, которые разделяют сестринские хроматиды, гарантируя, что каждая дочерняя клетка получит полный набор ДНК родительских клеток.

    Центросомы также могут управлять большими изменениями формы клеточной мембраны при других обстоятельствах, таких как фагоцитоз.

    Этот процесс, происходящий от греческих слов «поедание клетки», происходит, когда клетка меняет форму, чтобы полностью обернуться вокруг себя и «проглотить» другую клетку или предмет в своем окружении.

    Споры по поводу необходимости

    В течение многих лет считалось, что клетки животных не могут успешно делиться без центросом, координирующих разделение сестринских хроматид, изменений в цитоскелете и т. Д. Поддерживая эту теорию, в лаборатории наблюдали за некоторыми клетками. полностью прекратить деление или делиться неправильно, когда их центросомы были разрушены.

    Но в последние годы было обнаружено, что некоторые виды животных могут нормально развиваться, даже если они являются генетическими мутантами, у которых вообще нет центросом.Плодовые мушки и плоские черви — одни из тех, кто успешно делит клетки без центросом.

    Это вызвало вопросы о реальной полезности центросом и о том, может ли клетка «восполнить» их отсутствие с помощью других механизмов. Некоторые ученые предполагают, что центросомы могут способствовать процессам, описанным в этой статье, но не быть для них жизненно важными.

    Необходимы дополнительные данные, прежде чем ученые смогут точно сказать, важны ли центросомы для деления клеток и что они могут сделать, чего у клеток нет других способов выполнить.Но пока лучше предположить, что они важны, чем нет!

    • Клеточный цикл — Цикл, в ходе которого клетки растут от новорожденной «дочерней» клетки к делению на две, становясь «родительскими» для двух собственных «дочерних» клеток.
    • Микротрубочки — Микроскопические трубчатые белки, составляющие «цитоскелет» — жесткий, но динамичный и изменчивый скелет животной клетки.
    • Митоз — Процесс, при котором клетки делятся на две части, производя две дочерние клетки.

    Тест

    1. Что из перечисленного НЕ является функцией центросом?
    A. Они организуют волокна митотического веретена, которые разделяют сестринские хроматиды.
    B. Они изменяют форму клеточной мембраны, позволяя ей защемить две дочерние клетки.
    C. Они копируют ДНК во время «S» фазы клеточного цикла.
    D. Они изменяют форму клеточной мембраны во время фагоцитоза, позволяя клеткам обволакивать и «поедать» предметы из окружающей среды.

    Ответ на вопрос № 1

    C правильный. Центросомы не участвуют в репликации ДНК, хотя сами копируются, как и ДНК, во время клеточного цикла.

    2. Какие из следующих клеток, по вашему мнению, будут иметь центросомы?
    A. Клетки из ромашки
    B. Клетки из гриба.
    C. Клетки от утки.
    D. Все вышеперечисленное.

    Ответ на вопрос № 2

    C правильный.Только клетки животных используют центросомы. Клетки растений и грибов имеют жесткие стенки, которые предотвращают серьезные изменения формы их клеточных мембран, поэтому они используют другую систему деления клеток.

    3. При каких из следующих обстоятельств может потребоваться центросома?
    A. Клетка хочет охватить и «съесть» соседнюю клетку.
    B. Клетке необходимо разделить хроматиды во время митоза.
    C. Клетке необходимо образовать борозду расщепления, чтобы «защипнуть» две дочерние клетки.
    D. Все вышеперечисленное.

    Ответ на вопрос № 3

    D правильный. Все вышеперечисленные функции могут выполняться центросомой.

    Игры в слова: центросомы против центриолей

    Как и в случае с A&P, изучение терминологии может быть одной из самых сложных частей курса биологии, особенно когда вы изучаете клетки. Есть много слов, которые звучат одинаково, и структуры, к которым они относятся, могут даже иметь схожие функции.

    В этом сообщении мы рассмотрим две особенно похожие по звучанию клеточные структуры: центросому и центриоли. Чтобы помочь вам различать их, мы поговорим об этимологии (истории слов) каждого термина, а также о функции каждой структуры.

    Центросома

    Слово центросома происходит от латинского centrum, означает «центр», и греческого s ō ma, означает «тело».

    Центросома, обведенная оранжевым кружком, содержит центриоли (пара структур, которые вы видите внутри) и перицентриолярный материал (желтое «облако» вокруг центриолей).Изображение из анатомии и физиологии.

    Внутри клетки центросома — это структура, которая организует микротрубочки во время деления клетки. Каждая центросома содержит «парные бочкообразные органеллы», называемые центриолями, и «облако» белков, называемое перицентриолярным материалом, или ПКМ.

    Центросомы часто называют центрами организации микротрубочек или MTOC. Микротрубочки представляют собой цилиндрические структуры диаметром около 25 нанометров (нм), состоящие из белков, называемых тубулинами.В эукариотических клетках они образуют цитоскелет, который помогает поддерживать клетку и поддерживать ее структуру. Они также обеспечивают движение других органелл в цитоплазме.

    Перед митозом или делением клетки центросома клетки дублируется. Во время митоза одна центросома перемещается к каждому концу клетки, и микротрубочки протягиваются между ними, образуя митотическое веретено, которое помогает разделить собранные половины хромосомы и переместить их в две дочерние клетки.

    На изображении выше показаны два типа микротрубочек: желтые составляют митотическое веретено, а черные — часть цитоскелета.

    центриолей

    Слово центриоль происходит от латинского centriolum, , что является уменьшительной формой centrum. (Если вы пытаетесь запомнить, что центриоли находятся внутри центросомы, это полезно!)

    Вот увеличенное изображение центриолей из журнала Anatomy & Physiology. PCM, который обычно их окружает, скрыт, чтобы вы могли видеть, как устроены составляющие их микротрубочки.

    Центриоли состоят из коротких отрезков микротрубочек, «расположенных вокруг центральной полости.«Каждая центриоль имеет длину около 500 нм и диаметр 200 нм. Функция центриолей в клетках животных заключается в организации PCM, чтобы способствовать образованию микротрубочек.

    Во время митоза есть два набора центриолей — по одному на каждом конце делящейся клетки — точно так же, как есть две центросомы. Когда микротрубочки образуют митотическое веретено, один конец прикрепляется либо к центриоле, либо к астральной микротрубочке.

    Примечание: митоз в клетках животных может происходить без центриолей, но иногда это может приводить к аномалиям.Клетки высших растений не содержат центриолей, но могут прекрасно выполнять митоз. Таким образом, центриоли, по-видимому, играют роль в митозе, но не во всех случаях.

    Как избежать путаницы: центромеры

    Кроме того, не следует путать ни одно из них с centro , просто (область хромосомы, которая делит ее на короткое плечо p и длинное плечо q). Слово центромера имеет один и тот же латинский корень (centrum), но это греческий компонент, просто, относится к части, поэтому центромера буквально означает «центральную часть» хромосомы.

    Центромера (выделена) хромосомы. Скриншот из Visible Biology (бета).

    Чтобы узнать больше о научной лексике, ознакомьтесь с соответствующими публикациями в блоге VB:


    Не забудьте подписаться на блог Visible Body , чтобы узнать больше об анатомии!

    Вы инструктор? У нас есть отмеченные наградами 3D-продукты и ресурсы для вашего курса анатомии и физиологии! Подробнее здесь.

    В центре внимания биология центросом | Royal Society

    Центросома является основным центром организации микротрубочек (MTOC) в клетках животных и играет важную роль в клеточной функции и регуляции клеточного деления.Теодор Бовери впервые описал центросому в 1888 году, и с тех пор в нашем понимании этой органеллы произошел огромный прогресс.

    В «Открытой биологии» наша специальная коллекция статей «В центре внимания биология центросом» демонстрирует некоторые захватывающие работы лидеров в этой области за последние годы. Здесь мы выделяем лишь некоторые исследования и обзоры в коллекции, которые помогают улучшить знания о функции, эволюции и аномалиях центросом.

    Сверхэкспрессия PLK4 приводит к образованию множественных центросом зависимым от р53 образом

    Используя элегантные эксперименты на мышах, Coelho et al описывают, что происходит с дупликацией центросом, когда PLK4 сверхэкспрессируется в разных тканях мышей.PLK4 ранее был вовлечен в дупликацию центросом, однако это исследование идет дальше и дает новое понимание роли PLK4 и его взаимосвязи с супрессором опухоли p53.

    Окрашивание центросомы в линии клеток человека U-2 OS (HPA037682). Атлас белков человека http://www.proteinatlas.org

    Роль LIMK1 в целостности центросомы

    LIM киназа I (LIMK1) играет важную роль в динамике актинового цитоскелета. Ou et al. Описывают, что истощение LIMK1 ведет к дефектной организации веретена и целостности центросом.Используя элегантные биохимические и клеточные биологические эксперименты, авт. Обнаружили, что легкие промежуточные цепи динеина LIC1 и 2 являются субстратами LIMK1. LIC1 и 2 функционируют ниже LIMK1, поддерживая целостность центросом во время митоза.

    Проведение параллелей со структурой подвесного мостика, где подвесные кабели (микротрубочки) соединены с центральной башней (центросомой). Изображение: Вантовый мост через Неву в Санкт-Петербурге, Россия. Предоставлено: Евгений Геращенко.CC-BY 3.0

    Убиквитинлигазный комплекс в биогенезе центриолей

    Комплекс SKP-Cullin, βTRCP представляет собой комплекс убиквитинлигазы. Используя подход, основанный на масс-спектрометрии, Арквинт и др. Описывают, что STIL значительно накапливается при ингибировании βTRCP в интерфазе. Это предполагает, что βTRCP нацелен на STIL для опосредованной убиквитином деградации. Интересно, что группа также обнаружила, что мотив в STIL, называемый мотивом DSG, важен для связывания βTRCP. Еще одним игроком в этом процессе является CDK2, который противодействует этому процессу, стабилизируя STIL, и необходим для локализации STIL в центриолях.

    Вирус Зика и микроцефалия

    Клеточные фенотипы первичной аутосомной микроцефалии (MCPH) — это измененное количество центросом и расположение веретена. Вольф и др. Намеревались выяснить, имеет ли вирусная инфекция Зика, приводящая к врожденной микроцефалии, аналогичные фенотипы. Используя клеточные модели, эти исследователи действительно обнаружили, что инфицирование вирусом Зика приводит к появлению избыточных центриолярных очагов и дефектам позиционирования веретена.

    Инфекции ZIKV приводят к избыточным очагам центриолярных белков и сборке мультиполярного веретена в клетках HeLa.Вольф и др. Https://doi.org/10.1098/rsob.160231

    Строение и функция центриоли

    Центриоли бывают парами и ориентированы перпендикулярно друг другу. В подробном обзоре структуры и сборки центриолей, проведенном Ганг Донгом, подробно обсуждаются недавние достижения в области структурной характеристики центральных компонентов ядра с высоким разрешением.

    Open Biology стремится публиковать больше высококачественных исследовательских статей по клеточной и молекулярной биологии. Узнайте, как представить свою работу.

    Ячейки | Специальный выпуск: центросома

    Уважаемые коллеги,

    Центросома, ее центриоли и окружающий их перицентриолярный материал являются удивительными центрами активности в эукариотической клетке. Поразительная геометрическая организация, сочетающая в себе симметрию девятого порядка в поперечном направлении и полярность организации в продольном направлении, делает центриоль уникальным компонентом клетки. Эта симметрия девятого порядка отражается в организации перицентриолярного материала, который выполняет многие функции центросомы, и во внутренней структуре реснички, которая зарождается центриолью.

    В ходе эволюции у древних одноклеточных жгутиков появились центриоли в виде базального тела жгутиков. Эта первоначальная функция сохраняется в центриолях многоклеточных организмов, в клетках ресничного эпителия и в жгутиковых сперматозоидах. Однако в процессе эволюционного развития вокруг центриолей образовалась новая клеточная органелла — центросома, которая приобрела новые функции, важные для клетки. Появлению центросомы во время эволюции способствовала организация перицентриолярного материала, который зарождается и закрепляет микротрубочки, превращая их в центры зародышеобразования цитоплазматических микротрубочек.Внутриклеточные двигатели, связанные с переносом молекул или целых органелл по микротрубочкам внутри клеток, и точкой схождения этих транспортных путей является центросома. Поэтому неудивительно, что многие регуляторные молекулы сосредоточены в центросоме, где они взаимодействуют друг с другом. В соматических клетках первым морфологическим признаком подготовки клетки к делению является дупликация центриолей. Позже каждая пара центриолей располагается на каждом полюсе митотического веретена.

    Все функции центросомы так или иначе связаны с организацией микротрубочек. При формировании жгутика или реснички все его микротрубочки, кроме двух центральных, являются продолжением центриолярных микротрубочек. В веретене микротрубочки либо зарождаются непосредственно в митотическом гало, окружающем центриоли, либо транспортируются туда моторными белками. Многие регуляторные молекулы, которые сконцентрированы в области центросомы, также доставляются туда через систему радиальных микротрубочек, звездочку микротрубочек, клеток.

    Этот специальный выпуск журнала Cells призван познакомить читателей с различными аспектами исследования центросом. Он соберет ответы ведущих специалистов по биологии центросом на самые насущные вопросы, связанные с их функцией, структурой и эволюцией.

    Эти ответы включают, но не ограничиваются, следующее:

    1) Какова структурная основа симметрии девятого порядка?

    2) Почему в диплоидной ячейке две центриоли?

    3) Когда в клеточном цикле начинаются дупликации центриолей?

    4) Каков механизм возникновения центриолей?

    5) Как совместно регулируются дупликация центриолей и регуляция клеточного цикла?

    6) Как регулируется зарождение микротрубочек на центросоме?

    7) Каков механизм разделения центросом перед митозом?

    8) Какова роль центросомы в формировании веретена и делении клеток?

    9) Какие морфологические варианты центриолей существуют у разных организмов?

    10) Как центросомы образуются и изменяются в процессе эволюции?

    Проф.Рустем Э. Узбеков
    Проф. Томер Авидор-Рейсс
    Приглашенные редакторы

    Информация для подачи рукописей

    Рукописи должны быть отправлены онлайн по адресу www.mdpi.com, зарегистрировавшись и войдя на этот сайт. После регистрации щелкните здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до установленного срока. Все статьи будут рецензироваться. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска.Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для запланированных статей название и краткое резюме (около 100 слов) можно отправить в редакцию для объявления на этом сайте.

    Представленные рукописи не должны были публиковаться ранее или рассматриваться для публикации в другом месте (за исключением трудов конференции). Все рукописи тщательно рецензируются в рамках процесса одинарного слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая важная информация для подачи рукописей доступна на странице Инструкции для авторов. Cells — это международный рецензируемый ежемесячный журнал с открытым доступом, публикуемый MDPI.

    Пожалуйста, посетите страницу Инструкции для авторов перед отправкой рукописи. Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 2000 швейцарских франков. Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и написаны на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время редактирования автора.

    Определение, структура, функции и центриоль

    Что такое центросомы?

    Центросомы — это органеллы, которые выполняют роль основных микротрубочек, сортирующих места для клеток животных.Центросомы образуются в результате действия двух бочкообразных кластеров микротрубочек, называемых «центриолями», и комплекса белков, которые помогают формированию дополнительных микротрубочек. Описательное изображение центросомы дано ниже.

    (Изображение будет добавлено в ближайшее время)

    Структура центросомы

    Центросома состоит из двух противоположных центриолей, дочерней центриоли и материнской центриоли, связанных друг с другом соединяющимися нитями. Он состоит из комплекса белков, которые помогают в организации дополнительных микротрубочек.Нечеткий перицентриолярный матрикс охватывает центриоли. Это связано с зарождением и закреплением цитоплазматических микротрубочек.

    Определение центросомы

    Центросома в клетках животных очень похожа на ДНК. Во время деления клетки одна центросома родительской клетки перемещается в каждую дочернюю клетку. При размножении клеток центросома начинает отделяться до начала S-стадии. Центросомы недавно сформировавшейся формы проявляют интерес к организации митотических осей. Во время интерфазы центросома составляет астральный пучок микротрубочек, которые помогают во внутриклеточном взаимодействии, захвате клеток, конечностях клеток и т. Д.

    Цикл центросом состоит из четырех стадий

    1. Стадия G1, на которой происходит дупликация центросом.

    2. Стадия G2, на которой происходит развитие центросомы.

    3. Митотическая стадия, на которой происходит деление центросомы.

    4. Поздняя митотическая стадия, на которой происходит смешение хромосом.

    Функции центросом

    Пока неизвестно, как точно происходит дупликация центросом во время интерфазы.Точно так же заметно, что хотя центросомы и центриоли действительно обнаруживаются в большинстве растительных клеток, митоз может происходить у растений без этих структур. По правде говоря, в некоторых клетках живых существ митоз может работать в любом случае, когда центриоли были намеренно измельчены в порошок, но это, по большей части, приводит к необычно большому количеству грубых ошибок репликации.

    Впоследствии признается, что центросомы помогают придать определенный уровень власти над всей процедурой, и химики-органики пытаются объяснить компоненты этого на том основании, что они, вероятно, важны в начале и движении злокачественных новообразований и других проблем, которые зависят от репликации и деления клеток.

    Центросомы в животной клетке

    Центриоли принимают на себя потрясающую роль в делении клеток. Во время интерфазы животной клетки центриоли и различные сегменты центросомы копируются, однако исследователи еще не уверены, как происходит это дублирование. С самого начала два набора центриолей остаются близко друг к другу, но когда митоз начинается, первые изоляты центросомы и наборы разделяются, так что одна партия центриолей располагается в каждом из новых фокусов сортировки микротрубочек.Эти новые фокусы исходят из микротрубочек в звездообразных группах, известных как астры. По мере того, как звездочки движутся, чтобы ограничить стержни клеток, микротрубочки с помощью центриолей объединяются в сформированное осью развитие, которое пересекает клетку. Эти стержневые нити служат помощниками в расположении хромосом, поскольку они отделяются позже во время процедуры деления клеток.

    (Изображение будет добавлено в ближайшее время)

    Центросомы в клетках растений

    Растения и ростки, не имеющие центросом, впоследствии используют структуры MTOC для координации микротрубочек.Клетки растений не имеют тел осей или центриолей, за исключением мужских гамет, которые полностью присутствуют в нескольких цветущих растениях (хвойные). Существенная способность MTOC к ассоциации ствола и зарождению микротрубочек создает впечатление захвата атомной оболочкой во время митоза растительной клетки.

    Центросома и центриоль

    Разница между центросомой и центриолой?

    1. Определение

    Центросома — это органелла, обнаруженная в клетках, которая состоит из двух центриолей.Центриоль — это структура клетки, которая включает микротрубочки, которые организованы с определенной целью.

    1. Размер

    Центросома имеет переменный размер, но всегда больше, чем центриоль. Центриоль имеет размеры около 500 нм в длину и 200 нм в ширину.

    1. Формирование

    Перицентриолярный материал помогает структурировать центросомы путем сортировки центриолей. Белки, начинающиеся с SPD-2, включают различные белки, например SAS-4, SAS-5 и SAS-6, для формирования центриоли.

    1. Расположение

    Центросома располагается рядом с ядром, а после репликации на обратных сторонах ядра. Центриоль может располагаться как близко к сердцевине, так и близко к клеточному слою.

    1. Функция

    Способность центросомы состоит в том, чтобы доставлять стержень во время митоза и помогать контролировать внутриклеточные транспортные средства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.