โครงสร้างของศูนย์เซลล์ คุณสมบัติของโครงสร้างของศูนย์เซลล์

ได้รับการพิสูจน์ว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอทเป็นตัวแทนของระบบเมมเบรนที่สร้างอวัยวะที่มีองค์ประกอบโปรตีน - ฟอสโฟลิปิด อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นที่สำคัญสำหรับกฎนี้ สองเซลล์ (ศูนย์เซลล์และ ribosome) เช่นเดียวกับ organelles ของการเคลื่อนไหว (flagella และ cilia) มีโครงสร้างที่ไม่ใช่เมมเบรน พวกเขาได้รับการศึกษาอะไร? ในบทความนี้เราจะพยายามหาคำตอบสำหรับคำถามนี้และเราจะศึกษาโครงสร้างของศูนย์เซลล์ของเซลล์ที่เรียกว่า centrosome

เซลล์ทั้งหมดมีศูนย์เซลล์

ความจริงข้อแรกที่นักวิทยาศาสตร์ที่สนใจคือการปรากฏตัวของ organoid นี้ ดังนั้นในเชื้อราต่ำ - chitridiomycetes - และในพืชที่สูงขึ้นจะขาด ตามที่ปรากฏในสาหร่ายในเซลล์ของมนุษย์และในสัตว์ส่วนใหญ่การปรากฏตัวของศูนย์เซลล์เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการตระหนักถึงกระบวนการของการ mitosis และ meiosis วิธีแรกในการแบ่งเซลล์โซมาติกและอื่น ๆ - เพศ centrosome เป็นผู้มีส่วนร่วมในกระบวนการทั้งสอง ความแตกต่างของ centrioles กับขั้วของเซลล์แบ่งและความตึงเครียดระหว่างเส้นใยแกนหมุนยังช่วยให้ความแตกต่างของโครโมโซมที่แนบมากับเส้นใยเหล่านี้และกับขั้วของเซลล์แม่

การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์พบว่าคุณสมบัติโครงสร้างของศูนย์เซลล์ ประกอบด้วยเม็ดลูกฟูกที่มีความหนาแน่นมากถึงหนึ่งพันเซนติเมตรซึ่งไมโครโทรนจะคลี่ออกมา เราศึกษาในรายละเอียดเพิ่มเติมลักษณะที่ปรากฏรวมทั้งโครงสร้างของศูนย์เซลล์

Centrosome ในเซลล์ interphase

ในวงจรชีวิตของเซลล์ศูนย์เซลล์สามารถดูในช่วงที่เรียกว่า interphase ใกล้เมมเบรนหลักมักจะมีสอง microcylinders แต่ละหลอดประกอบด้วยหลอดโปรตีนซึ่งเก็บเป็นสามชิ้น (แฝด) เก้าโครงสร้างดังกล่าวเป็นพื้นผิวของเซนทรีล ถ้ามีสองคน (ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยๆ) พวกเขาจะอยู่ที่มุมขวากับแต่ละอื่น ๆ ในช่วงชีวิตระหว่างสองหน่วยงานโครงสร้างของศูนย์เซลล์ในเซลล์เกือบเท่ากันสำหรับยูคาริโอตทั้งหมด

โครงสร้างพื้นฐานของ Centrosome

ศึกษาโครงสร้างของศูนย์เซลล์เป็นผลมาจากการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่ากระบอกสูบเซนทรัสมีขนาดดังต่อไปนี้ความยาว 0.3-0.5 ไมครอนเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.2 ไมครอน จำนวน centrioles ก่อนการแบ่งเริ่มต้นขึ้นเป็นสองเท่า นี้เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แม่และลูกสาวเซลล์ตัวเองเป็นผลมาจากการแบ่งได้รับศูนย์เซลล์ประกอบด้วยสอง centrioles องค์ประกอบของโครงสร้างของศูนย์เซลล์คือเซนทรีลที่สร้างขึ้นนั้นไม่เทียบเท่ากัน: หนึ่งในนั้นเป็นผู้ใหญ่ (มารดา) ประกอบด้วยองค์ประกอบเพิ่มเติม ได้แก่ ดาวเทียม pericentriolar และส่วนต่อ centriole ยังไม่บรรลุนิติภาวะมีพื้นที่เฉพาะเรียกว่าวงล้อ

พฤติกรรมของ centrosome ใน mitosis

เป็นที่ทราบกันดีว่าการเจริญเติบโตของร่างกายรวมทั้งของการสืบพันธุ์เกิดขึ้นที่ระดับขององค์ประกอบพื้นฐานของชีวิตซึ่งเป็นเซลล์ โครงสร้างของเซลล์การแปลและฟังก์ชันของเซลล์รวมทั้งอวัยวะภายในของมันจะถูกตรวจสอบโดย cytology อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่านักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิจัยเป็นจำนวนมากศูนย์บริการเซลล์ยังคงไม่เข้าใจถึงแม้ว่าจะมีการชี้แจงบทบาทในการแบ่งเซลล์ก็ตาม ในการทำนายของ mitosis และในการทำนายของการลดการแบ่งตัวของ meiosis centrioles จะแตกต่างกับขั้วของเซลล์ของมารดาและเส้นใยของแกนหมุนจะเกิดขึ้น พวกเขาจะติดอยู่กับ centromeres ของการรั้งหลักของโครโมโซม ทำไมจึงจำเป็น?

แกนหมุนของเซลล์ anaphase

การทดลอง G. Boveri, A. นีลและนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างของศูนย์เซลล์และหน้าที่ของมันมีความสัมพันธ์กัน การปรากฏตัวของสอง centrioles, ขั้วเกี่ยวกับเสาของเซลล์และแกนหมุนแกนระหว่างพวกเขาเพื่อให้แน่ใจการกระจายสม่ำเสมอของโครโมโซมที่เชื่อมต่อกับ microtubules กับแต่ละขั้วของเซลล์แม่

ดังนั้นจำนวนโครโมโซมจะเป็นเดียวกันในเซลล์ลูกสาวเป็นผลมาจาก mitosis หรือครึ่งเท่า (ใน meiosis) กว่าในเซลล์มารดาเดิม ที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือความจริงที่ว่าโครงสร้างของศูนย์เซลล์เปลี่ยนไปและมีความสัมพันธ์กับขั้นตอนของวงจรชีวิตของเซลล์

การวิเคราะห์ทางเคมีของอวัยวะภายใน

เพื่อให้เข้าใจถึงบทบาทและบทบาทของ centrosome ที่ดีขึ้นเราจะศึกษาสารประกอบอินทรีย์ที่มีอยู่ในส่วนประกอบของมัน อย่างที่คุณคาดหวังโปรตีนเป็นตัวนำ เพียงพอที่จะจำได้ว่าโครงสร้างและหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์ยังขึ้นอยู่กับการปรากฏตัวของโมเลกุลเปปไทด์อยู่ด้วย โปรดสังเกตว่าใน centrosome โปรตีนมีความสามารถในการหดตัว พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของ microtubules และเรียกว่า tubulins การศึกษาโครงสร้างภายนอกและภายในของศูนย์เซลล์เรากล่าวถึงองค์ประกอบเสริม: ดาวเทียม pericentriolar และส่วนท้ายของ centrioles พวกเขารวมถึง vesicin และ mycithin

นอกจากนี้ยังมีโปรตีนที่ควบคุมการเผาผลาญอาหารเนลล์ ไคเนสและฟอสฟาเทสเป็นเปปไทด์พิเศษที่รับผิดชอบการสร้างนิวเคลียสของ microtubules นั่นคือสำหรับการสร้างโมเลกุลของเมล็ดที่ใช้งานอยู่ซึ่งจะเริ่มต้นการเจริญเติบโตและการสังเคราะห์ไมโครฟานซ์รัศมี

ศูนย์เซลลูลาร์เป็นผู้จัดจำหน่ายโปรตีนเส้นใย

ใน cytology ได้รับการแก้ไขแล้วการเป็นตัวแทนของ centrosome เป็น organelle หลักที่รับผิดชอบในการก่อตัวของ microtubules Fulton สามารถอ้างว่าศูนย์เซลล์ให้กระบวนการนี้ได้ 4 วิธี ตัวอย่างเช่นการทำโพลีเมอไรเซชั่นของเส้นใยแกนเส้นใยการก่อตัวของ percentoryles การสร้างระบบไมโครโขนแบบเรเดียลของเซลล์ระหว่างเฟสและในที่สุดการสังเคราะห์องค์ประกอบใน cilium หลัก นี่คือการศึกษาพิเศษลักษณะของมารดา centriole จากการศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์นักวิทยาศาสตร์ค้นพบมันภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในศูนย์เซลล์หลังการแบ่งตัวของเซลล์หรือในช่วงเริ่มต้นของ mitosis ในระยะ G2 ของเฟสเช่นเดียวกับในช่วงแรกของการพยากรณ์ลำไยจะหายไป ตามองค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยโมเลกุล tubulin และเป็นฉลากที่เป็นไปได้ที่จะระบุ centriole แม่ผู้ใหญ่ ดังนั้นการเจริญเติบโตของ centrosome จะเกิดขึ้นได้อย่างไร? พิจารณาความแตกต่างทั้งหมดของกระบวนการนี้

ขั้นตอนของการสร้าง centriole

Cytologists ได้กำหนดว่าลูกสาวและมารดาcentrioles การสร้าง diplosome ไม่เหมือนกันในโครงสร้างของพวกเขา ดังนั้นโครงสร้างผู้ใหญ่จะล้อมรอบด้วยชั้นของสาร pericentriolar, รัศมี mitotic การเจริญเติบโตเต็มที่ของลูกสาวของลูกสาวใช้เวลานานกว่าเซลล์หนึ่งรอบ ในตอนท้ายของระยะ G1 ของวัฏจักรเซลล์ที่สอง centriole ใหม่ทำหน้าที่เป็นผู้จัดไมโครโฟนแล้วและสามารถสร้างเส้นด้ายแกนเส้นใยรวมถึงการก่อตัวของอวัยวะต่างๆที่เคลื่อนไหวได้ พวกเขาสามารถเป็น cilia และ flagella ที่พบได้ในโปรโตซัวเดียว (เช่น euglenae of green, infusoria-shoe) และสาหร่ายหลายชนิดเช่น chlamydomonades แฟบเดอลาที่เกิดขึ้นจาก microtubules ของศูนย์เซลล์มีการติดตั้งสปอร์จำนวนมากในสาหร่ายรวมถึงเซลล์เพศของสัตว์และมนุษย์

บทบาทของ centrosome ในชีวิตของเซลล์

ดังนั้นเราจึงเชื่อมั่นว่าหนึ่งในที่สุดorganelles เซลล์ขนาดเล็ก (ใช้เวลาน้อยกว่า 1% ของเซลล์) มีบทบาทนำในการควบคุมการเผาผลาญของเซลล์ทั้งพืชและสัตว์ การฝ่าฝืนการหมุนของแกนหมุนทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวที่บกพร่องทางพันธุกรรม ชุดของโครโมโซมแตกต่างจากจำนวนปกติซึ่งนำไปสู่ความผิดปรกติของโครโมโซม เป็นผล - การพัฒนาของบุคคลที่ผิดปกติหรือการตายของพวกเขา ในยายอมรับว่าความสัมพันธ์ของจำนวนของความเสี่ยงของโรคมะเร็งเซนทริโอลกำลังพัฒนา ตัวอย่างเช่นถ้าเซลล์ผิวที่ปกติมีสองเซนทริโอล, เนื้อเยื่อตรวจชิ้นเนื้อโรคมะเร็งผิวหนังที่เผยให้เห็นการเพิ่มขึ้นในจำนวนของพวกเขาได้ถึง 4.6 ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นหลักฐานของบทบาทสำคัญของ centrosome ในการควบคุมการแบ่งเซลล์ ข้อมูลการทดลองล่าสุดระบุถึงบทบาทที่สำคัญของ organelle ในกระบวนการขนส่งภายในเซลล์ โครงสร้างที่ไม่ซ้ำกันของศูนย์เซลล์ช่วยให้สามารถกำหนดรูปทรงของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ได้ โดยปกติการพัฒนาหน่วย centrosome ตั้งอยู่ใกล้กับกอลไจอุปกรณ์ใกล้นิวเคลียสและกับพวกเขาให้บูรณาการและฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณในการดำเนินงานของเซลล์เซลล์ชนิดหนึ่งและการตายของเซลล์โปรแกรมไว้ - apuptoza นั่นคือเหตุผลที่เซลล์วิทยาทันสมัยถือเป็นเครื่องมือสำคัญรวมเซลล์ organelle centrosome เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับทั้งส่วนตนและการเผาผลาญอาหารทั้งหมดในทั่วไป