Клеточный центр (или центросома) — не мембранная органелла, которая находится в центре клетки, рядом с ядром. Отсюда и пошло название органоида. 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.
Клеточный центр, или центриоль, играет ключевую роль в клеточном делении и организации цитоскелета. Врачи подчеркивают, что его основная функция заключается в обеспечении правильного распределения хромосом во время митоза и мейоза. Строение клеточного центра включает пару центриолей, окруженных перицентриолярной матрицей, что позволяет ему эффективно взаимодействовать с микротрубочками. Врачи отмечают, что нарушения в работе клеточного центра могут привести к аномалиям в распределении генетической информации, что, в свою очередь, может стать причиной различных заболеваний, включая рак. Таким образом, понимание функций и строения клеточного центра имеет важное значение для диагностики и лечения клеточных патологий.
Функции и строение
Клеточный центр — органоид, видимый в оптический микроскоп в клетках животных и низших растений. Он находится обычно около ядра или в геометрическом центре клетки и состоит из двух палочковидных телец центриолей, размером около 0,3-1 мкм.
Под электронным микроскопом установлено, что центриоль представляет собой цилиндр, стенки которого построены девятью триплетами очень тонких трубочек. Каждый триплет включает 2 неполных набора — 11 протофибрил и 1 полный — 13 протофибрил.
Все центриоли имеют белковую ось, от которой к триплетам направляются тонкие нити из белка. Центриоли находятся в окружении бесструктурного вещества — центриолярного матрикса. Здесь происходит формирование микротрубочек, благодаря белку гамма-тубулину.
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.
В середине цилиндра находится полость, заполненная однородной массой. Пара центриолей, окружена более светлой зоной, называется центросферой.
Читайте также:
Центросфера состоит из фибриллярных белков (основной — коллаген). Здесь располагаются микротрубочки, много микрофибрилл и скелетных фибрилл, которые обеспечивают фиксацию клеточного центра возле ядерной оболочки. Только в эукариотических клетках центриоли находятся под прямым углом относительно друг друга. Простейшим, нематодам не характерно такое строение.
| Цитологическая характеристика | ||
|---|---|---|
| Центриолярный матрикс | Немембранное образование, состоящее из белка гамма-тубулина | Принимает участие в создании микротрубочек |
| Центросома | Представлена парой сформированных центриолей, в составе которых имеется девять триплетов микротрубочек. Построены из белка коллагена и располагаются перпендикулярно относительно друг друга. | Отвечает за образование веретена деления, формирует цитоскелет |
Механизм распределения генетической информации
Перед митозом клеточный центр удваивается, при этом материнские центриоли рассоединяются и расходятся к противоположным полюсам.
Так в клетке появляется два клеточных центра. От них по направлению к центру, к хроматидам, идет сборка микротрубочек. Микротрубочки крепятся к центромерам пар хроматид и обеспечивают их равномерное распределение по дочерним клеткам.
Во время расхождения идет разборка микротрубочек с минус-конца, который расположен в центросоме. Микротрубочка укорачивается и, таким образом, тянет хромосому к определенному полюсу клетки. Каждая новообразованная клетка получает диплоидный набор хромосом и по одной центросоме.
Клеточный центр, или центриоль, играет ключевую роль в клеточном делении и организации цитоскелета. Он состоит из двух перпендикулярно расположенных центриолей, окруженных перицентриолярной матрицей. Основная функция клеточного центра заключается в формировании микротрубочек, которые обеспечивают правильное распределение хромосом во время митоза и мейоза. Люди, изучающие клеточную биологию, отмечают, что клеточный центр также участвует в регуляции клеточного цикла и поддержании клеточной формы. Распределение генетической информации в процессе деления клеток зависит от правильной работы клеточного центра, что подчеркивает его важность для стабильности генома. Исследования показывают, что нарушения в функционировании клеточного центра могут приводить к различным заболеваниям, включая рак. Таким образом, понимание структуры и функций клеточного центра является важным шагом в изучении клеточной биологии и медицины.
Значение
Клеточный центр — главная структура, отвечающая за создание и управление микротрубочками клетки.
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 опорно-сократительного 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.
Вопрос-ответ
Какова основная функция клеточного центра в клетке?
Основная функция клеточного центра, или центриолей, заключается в организации микротрубочек, которые играют ключевую роль в делении клетки. Они помогают формировать веретено деления, обеспечивая правильное распределение хромосом между дочерними клетками.
Как клеточный центр влияет на распределение генетической информации?
Клеточный центр обеспечивает правильное распределение генетической информации во время клеточного деления, контролируя движение хромосом. Это важно для поддержания генетической стабильности и предотвращения аномалий, которые могут привести к заболеваниям, таким как рак.
Каково строение клеточного центра и его компонентов?
Клеточный центр состоит из двух центриолей, расположенных перпендикулярно друг другу, и окружающей их перицентриолярной матриксной области. Центриоли представляют собой цилиндрические структуры, состоящие из микротрубочек, организованных в девять триплетов, что обеспечивает их стабильность и функциональность в процессе деления клетки.
-
Читайте также:
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные функции клеточного центра, такие как участие в делении клеток и регуляция клеточного цикла. Понимание этих процессов поможет вам лучше осознать, как клетки функционируют и адаптируются к изменениям в окружающей среде.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на строение клеточного центра, включая его компоненты, такие как центриоли и микротрубочки. Знание о том, как эти структуры взаимодействуют, поможет вам понять механизмы, лежащие в основе клеточного деления и организации цитоскелета.
СОВЕТ №3
Исследуйте, как клеточный центр распределяет генетическую информацию во время митоза и мейоза. Это знание важно для понимания наследственности и генетических заболеваний, а также для разработки новых методов лечения.
СОВЕТ №4
Не забывайте о современных методах исследования клеточного центра, таких как микроскопия и молекулярная биология. Ознакомление с новыми технологиями может открыть новые горизонты в изучении клеточной биологии и помочь вам быть в курсе последних научных достижений.
