Будова клеткавага цэнтра. Асаблівасці будовы клеткавага цэнтра

Даказана, што клеткі эукарыятычнай арганізмаў прадстаўлены сістэмай мембран, якія ўтвараюць арганоіды бялкова-фосфолипидного складу. Аднак з гэтага правіла існуе важнае выключэнне. Дзве арганэл (клеткавы цэнтр і рыбасома), а таксама арганоіды руху (жгутики і вейчыкі) маюць немембранную структуру. Чым жа яны ўтвораны? У дадзенай працы мы паспрабуем знайсці адказ на гэтае пытанне, а таксама вывучым будынак клеткавага цэнтра клеткі, часта званага центросомой.

Ці ўсё клеткі ўтрымліваюць клеткавы цэнтр

Першы факт, які зацікавіў навукоўцаў, - гэта неабавязковае наяўнасць дадзенага арганоідаў. Так, у ніжэйшых грыбоў - хитридиомицетов - і ў вышэйшых раслін ён адсутнічае. Як высветлілася, у багавіння, у клетках чалавека і ў большасці жывёл наяўнасць клеткавага цэнтра неабходна для ажыццяўлення працэсаў Мітоз і мейоза. Першым спосабам дзеляцца саматычныя клеткі, а іншым - палавыя. Абавязковым удзельнікам у абодвух працэсах выступае центросома. Разыходжанне яе цэнтрыолей да канцавоссяў дзеляцца клеткі і нацягванне паміж імі нітак верацяна дзялення забяспечвае і далейшае разыходжанне храмасом, прымацаваных да гэтых ніткам і да канцавоссяў мацярынскай клеткі.

Мікраскапічныя даследаванні выявілі асаблівасці будынка клеткавага цэнтра. У яго ўваходзіць ад аднаго да некалькіх шчыльных цяля - цэнтрыолей, ад якіх веерападобна разыходзяцца мік- ратрубачкі. Вывучым больш падрабязна знешні выгляд, а таксама будынак клеткавага цэнтра.

Центросома ў интерфазной клетцы

У жыццёвым цыкле клеткі клеткавы цэнтр можна ўбачыць у перыяд, званы Інтэрфаза. Побач з мембранай ядра звычайна размяшчаюцца два микроцилиндра. Кожны з іх складаецца з бялковых трубачак, сабраных па тры штукі (трыплет). Дзевяць такіх структур ўтвараюць паверхню цэнтрыолей. Калі іх дзве (што бывае часцей за ўсё), то яны размяшчаюцца адзін да аднаго пад прамым вуглом. У перыяд жыцця паміж двума дзяленнямі будынак клеткавага цэнтра ў клетцы практычна аднолькава ва ўсіх эукарыёт.Асноўныя.

ўльтраструктуры центросомы

Дэталёва вывучыць будынак клеткавага цэнтра стала магчымым у выніку выкарыстання электроннага мікраскопа. Навукоўцы ўсталявалі, што цыліндры центросом маюць наступныя памеры: іх даўжыня - 0,3-0,5 мкм, дыяметр - 0,2 мкм. Колькасць цэнтрыолей перад пачаткам дзялення абавязкова падвойваецца. Гэта неабходна для таго, каб сама матчына і даччыная клеткі ў выніку дзялення атрымалі клеткавы цэнтр, які складаецца з двух цэнтрыолей. Асаблівасці будовы клеткавага цэнтра складаюцца ў тым, што цэнтрыолей, складнікі яго, не раўназначныя: адна з іх - спелая (матчына) - ёсць дадатковыя элементы: перицентриолярный сатэліт і яго прыдаткі. Няспелая цэнтрыолей мае спецыфічны ўчастак, названы калёснага кола.

Паводзіны центросомы ў Мітоз

Добра вядома, што рост арганізма, а таксама яго размнажэнне адбываецца на ўзроўні элементарнай адзінкі жывой прыроды, якой з'яўляецца клетка. Будынак клеткі, лакалізацыя і функцыі клеткі, а таксама яе арганоідаў разглядаюцца цыталогіі. Нягледзячы на тое што навукоўцы правялі досыць шмат даследаванняў, клеткавы цэнтр застаецца да гэтага часу недастаткова вывучаным, хоць яго роля ў клеткавым дзяленні высветленая цалкам. У профазе Мітоз і ў профазе рэдукцыйнага дзялення мейоза цэнтрыолей разыходзяцца да канцавоссяў мацярынскай клеткі, а далей адбываецца адукацыя ніткі верацяна дзялення. Менавіта яны прымацоўваюцца да центромерам першаснай перацяжкі храмасом. Для чаго ж гэта неабходна?

Верацяно дзялення анафазной клеткі

Досведы Г. Бовери, А. Нейла і іншых навукоўцаў дазволілі ўсталяваць, што будынак клеткавага цэнтра і яго функцыі ўзаемазвязаныя. Наяўнасць двух цэнтрыолей, біпалярны размешчаных у адносінах да канцавоссяў клеткі, і нітак верацяна дзялення паміж імі забяспечвае раўнамернае размеркаванне храмасом, злучаных з мік- ратрубачкі, да кожнага з палюсоў мацярынскай клеткі.

Такім чынам, колькасць храмасом будзе аднолькавым у даччыных клетках у выніку Мітоз ці ўдвая менш (у мейозе), чым у зыходнай мацярынскай клеткі. Асабліва цікавым уяўляецца той факт, што будынак клеткавага цэнтра мяняецца і коррелятивно звязана са стадыямі жыццёвага цыклу клеткі.

Хімічны аналіз арганэл

Для лепшага разумення функцый і ролі центросомы вывучым, якія ж арганічныя злучэнні ўваходзяць у яе склад. Як і варта было чакаць, кіроўнымі з'яўляюцца вавёркі. Дастаткова ўспомніць, што будова і функцыі клеткавай абалонкі таксама залежаць ад прысутнасці ў ёй малекул пептыдаў. Адзначым, што ў центросоме вавёркі валодаюць скарачальнай здольнасцю. Яны ўваходзяць у склад микротрубочек і называюцца тубулинами. Вывучаючы унутраная і знешняя будова клеткавага цэнтра, мы згадвалі дапаможныя элементы: перицентриолярные сатэліты і прыдаткі цэнтрыолей. У іх склад уваходзяць ценексин і мирицитин.

Ёсць таксама вавёркі, якія рэгулююць абмен рэчываў арганоідаў. Гэта киназа і фасфатазы - спецыяльныя пептыды, якія адказваюць за нуклеацию микротрубочек, то бок, за адукацыю актыўнай малекулы-затраўкі, з якой пачынаецца рост і сінтэз радыяльных микронитей.

Клеткавы цэнтр як арганізатар фібрылярных бялкоў

У цыталогіі канчаткова замацавалася ўяўленне аб центросоме як пра галоўную арганэл, якая адказвае за адукацыю микротрубочек. Дзякуючы абагульняючым даследаваннях К. Фултонаможно сцвярджаць, што клеткавы цэнтр забяспечвае гэты працэс чатырма шляхамі. Напрыклад: полімерызацыі нітак верацяна дзялення, фарміраваннем процентриолей, стварэннем радыяльнай сістэмы микротрубочек интерфазной клеткі і, нарэшце, сінтэзам элементаў у першаснай вейчыкі. Гэта асаблівая адукацыю, характэрнае для мацярынскай цэнтрыолей. Вывучаючы будова і функцыі клеткавай абалонкі, навукоўцы выяўляюць яе пад электронным мікраскопам ў клеткавым цэнтры пасьля митотического дзялення клеткі ці ж у момант пачатку Мітоз. У стадыю G2 Інтэрфаза, а таксама на ранніх этапах профазы вейчыкі знікае. Па хімічным складзе яна складаецца іх малекул тубулина і з'яўляецца пазнакай, па якой можна вызначыць спелую матчыну цэнтрыолей. Так як жа адбываецца паспяванне центросомы? Разгледзім усе нюансы гэтага працэсу.

Этапы адукацыі цэнтрыолей

Цыталогіі ўсталявалі, што даччыная і матчына цэнтрыолей, якія ўтвараюць диплосому, не аднолькавыя па сваім будынку. Так, спелая структура абрамлены пластом перицентриолярного рэчывы - митотическим гало. Поўнае паспяванне даччынай цэнтрыолей адбываецца даўжэй, чым доўжыцца адзін жыццёвы цыкл клеткі. У канцы стадыі G1 другога клеткавага цыклу новая цэнтрыолей ужо выступае ў ролі арганізатара микротрубочек і здольная да фарміравання нітак верацяна дзялення, а таксама да адукацыі спецыяльных арганэл руху. Імі могуць быць вейчыкі і жгутики, якія сустракаюцца ў аднаклетачных найпростых жывёл (напрыклад, эвглены зялёнай, інфузорыі-туфліка), а таксама ў шматлікіх багавіння, напрыклад хламидомонады. Жгутиками, адукаванымі дзякуючы мік- ратрубачкі клеткавага цэнтра, забяспечаныя многія спрэчкі ў багавіння, а таксама палавыя клеткі жывёл і чалавека.

Ролю центросомы ў жыццядзейнасці клеткі

Такім чынам, мы пераканаліся ў тым, што адна з самых маленькіх клеткавых арганэл (займае менш за 1% аб'ёму клеткі) адыгрывае вядучую ролю ў рэгуляцыі метабалізму як раслінных, так і жывёльных клетак. Парушэнне фарміравання верацяна дзялення цягне за сабой адукацыю генетычна дэфектных даччыных клетак. Іх наборы храмасом адрозніваюцца ад звычайнай колькасці, што прыводзіць да хромосомным аберацый. Як вынік - развіццё анамальных асобін ці ж іх пагібель. У медыцыне усталяваны факт ўзаемасувязі колькасці цэнтрыолей ад рызыкі развіцця анкалагічных захворванняў. Напрыклад, калі нармальныя клеткі скуры ўтрымліваюць 2 цэнтрыолей, то біяпсія тканін пры захворванні на рак скуры выяўляе павелічэнне іх колькасці да 4-6. Гэтыя вынікі служаць доказам ключавой ролі центросомы ў кантролі над клеткавым дзяленнем. Апошнія эксперыментальныя дадзеныя паказваюць на важную ролю гэтай арганэл ў працэсах ўнутрыклеткавага транспарту. Унікальны будынак клеткавага цэнтра дазваляе яму рэгуляваць як форму клеткі, так і яе зьмена. У нармальна развіваецца адзінкі центросома размяшчаецца побач з апаратам Гольджы, паблізу ядра, і разам з імі забяспечвае інтэгратыўнасці і сігнальную функцыі ў ажыццяўленні Мітоз, мейоза, а таксама запраграмаванай клеткавай смерці - апуптоза. Менавіта таму сучасныя цыталогіі лічаць центросому важным аб'ядноўвае арганоідаў клеткі, якія адказваюць як за яе дзяленне, так і за ўвесь метабалізм ў цэлым.