Центриоли – это центры обогащения для центров-организаторов микротрубочек, которые, в свою очередь, образуют плотную перицентриолярную оболочку.
Лекция № 7. Эукариотическая клетка: строение и функции органоидов
Клеточный центр строение состав и функции. Центриоли животной клетки строение и функции. Функции центриолей в делении клеток. Центриоли расположены за пределами, но вблизи ядра клетки. Они реплицируются во время интерфазы, до начала митоза и мейоза в клеточном цикле. Центриоли принимают непосредственное участие в процессе деления клетки. Они входят в состав клеточного центра и обеспечивают нормальное деление.
Функция и строение центриолей.
В клеточном соке многих растений содержатся пигменты, придающие клеточному соку разнообразную окраску. Пигменты и определяют окраску венчиков цветков, плодов, почек и листьев, а также корнеплодов некоторых растений например, свеклы. Клеточный сок некоторых растений содержит физиологически активные вещества — фитогормоны регуляторы роста , фитонциды , ферменты. В последнем случае вакуоли действуют как лизосомы. После гибели клетки мембрана вакуоли теряет избирательную проницаемость, и ферменты, высвобождаясь из нее, вызывают автолиз клетки. Функции вакуолей Вакуоли играют главную роль в поглощении воды растительными клетками. Вода путем осмоса через ее мембрану поступает в вакуоль, клеточный сок которой является более концентрированным, чем цитоплазма , и оказывает давление на цитоплазму, а следовательно, и на оболочку клетки. В результате в клетке развивается тургорное давление, определяющее относительную жесткость растительных клеток и обусловливающее растяжение клеток во время их роста.
В запасающих тканях растений вместо одной центральной часто бывает несколько вакуолей, в которых скапливаются запасные питательные вещества жиры, белки. Сократительные пульсирующие вакуоли служат для осмотической регуляции, прежде всего, у пресноводных простейших, так как в их клетки путем осмоса непрерывно поступает вода из окружающего гипотонического раствора концентрация веществ в речной или озерной воде значительно ниже, чем концентрация веществ в клетках простейших. Сократительные вакуоли поглощают избыток воды и затем выводят ее наружу путем сокращений. Немембранные органеллы. Клеточный центр. В клетках большинства животных, а также некоторых грибов, водорослей, мхов и папоротников имеются центриоли. Расположены они обычно в центре клетки, что и определило их название рис.
Центриоли представляют собой полые цилиндры длиной не более 0,5 мкм. Они располагаются парами перпендикулярно одна к другой рис. Каждая центриоль построена из девяти триплетов микротрубочек. Основная функция центриолей — организация микротрубочек веретена деления клетки. Центриолям по структуре идентичны базальные тельца, которые всегда обнаруживаются в основании жгутиков и ресничек. По всей вероятности, базальные тельца образуются путем удвоения цен-триолей. Базальные тельца, как и центриоли, являются центрами организации микротрубочек, входящих в состав жгутиков и ресничек.
Жгутики и реснички — органеллы движения у клеток многих видов живых существ. Они представляют собой подвижные цитоплазм этические отростки, служащие либо для передвижения всего организма многие бактерии, простейшие , ресничные черви или репродуктивных клеток сперматозоидов, зооспор , либо для транспорта частиц и жидкостей например, реснички мерцательных клеток слизистой оболочки носовых полостей и трахеи, яйцеводов и т. Жгутики эукариотических клеток по всей длине содержат 20 микротрубочек: 9 периферических дуплетов и 2 центральные одиночные. У основания жгутика в цитоплазме располагается ба-зальное тельце. Жгутики имеют длину около 100 мкм и более. Короткие жгутики 10—20 мкм , которых бывает много на одной клетке, называются ресничками. Скольжение микротрубочек, входящих в состав жгутиков или ресничек, вызывает их биение, что обеспечивает перемещение клетки либо продвижение частиц.
Рибосомы — это мельчайшие сферические гранулы диаметром 15—35 нм, являющиеся местом синтеза белка из аминокислот. Они обнаружены в клетках всех организмов, в том числе про-кариотических. В отличие от других органелл цитоплазмы пластид, митохондрий, клеточного центра и др. В состав рибосом входит множество молекул различных белков и несколько молекул рРНК. Полная работающая рибосома состоит из двух неравных субъединиц рис. Малая субъедин ица имеет палочковидную форму с несколькими выступами. Большая субь-единица похожа на полусферу с тремя торчащими выступами.
При объединении в рибосому малая субъединица ложится одним концом на один из выступов большой субъединицы. В состав малой субъединицы входит одна молекула РНК, в состав большой — три. В цитоплазме десятки тысяч рибосом расположены свободно поодиночке или группами или прикреплены к нитям микротрабекуляр-ной системы, наружной поверхности мембраны ядра и эндоплазматической сети. Они имеются также в митохондриях и хлоропластах. В процессе синтеза белка рибосома защищает синтезируемый белок от разрушающего действия клеточных ферментов.
Клеточный центр является главным центром организации микротрубочек, инициирует их рост. Здесь же образуются жгутики и реснички. Клеточный центр выполняет функцию организации веретена деления.
Центриолей нет у растений, но веретено у них образуется. Поэтому считается, что веретено образует именно клеточный центр, а не входящие в его состав центриоли. Вероятная функция центриолей — ориентация веретена так, чтобы хромосомы расходились именно к полюсам.
Даже маленькая клеточка нашего тела имеет свою непростую конструкцию, состоящую из органелл и включений, которые, подобно органам человека, выполняют свои функции. В этой статье опишем одну из структурных единиц клетки. Это центриоль. Что такое центриоль В нашей клеточке есть специализированные органеллы и общего назначения. Ко второму типу относится клеточный центр, состоящий из двух центриолей и одной центросферы. Для чего это все клетке нужно? Для сборки микротрубочек, которые, обладая прочностью, обеспечивают опору цитоскелету и поддерживают активный внутриклеточный транспорт.
Таким образом, центриоль — это органелла эукариотической клетки, имеющая цилиндрическую форму и отвечающая за сборку микротрубочек. Она представляет собой саморегулирующуюся структуру, удваивающуюся в клеточном центре. Строение центриоли Каждая центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого состоит из девяти триплетов, или комплексов из трех микротрубочек одинаковой длины и диаметра.
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.
Особенности основных клеточных элементов: пластиды, клеточный центр и органеллы движения
Дополнительные центриоли имеют тенденцию к слиянию, что приводит к группированию центросомы «амплификация центросом», характерная для раковых клеток , изменению полярности клеток и нормальному развитию митоза, что приводит к появлению опухолей. Клетки с избыточными центриолями характеризуются избытком перицентриолярного материала, нарушением цилиндрической структуры или чрезмерной длиной центриолей и центриолей, которые не перпендикулярны или плохо расположены. Было высказано предположение, что кластеры центриолей или центросом в раковых клетках могут служить «биомаркером» при использовании терапевтических агентов и агентов визуализации, таких как суперпарамагнитные наночастицы. Ссылки Бориси, Г.
Микротрубочки: 50 лет спустя после открытия тубулина. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 17 5 , 322-328. Бухвалтер, Р.
Центросомы в делении клеток, развитии и болезнях. Гамбаротто, Д. Последствия численных центросомных дефектов в развитии и болезни.
В цитоскелете микротрубочек стр. Springer Вена. Хьюстон, Р.
Обзор активности центриолей и противоправной активности во время деления клеток. Достижения в области бионауки и биотехнологии, 7 03 , 169. Инаба, К.
Дисфункция сперматозоидов и цилиопатия. Репродуктивная медицина и биология, 15 2 , 77-94. Килинг, Дж.
Клеточные механизмы контроля длины ресничек. Ячейки, 5 1 , 6. Лодиш, Х.
Молекулярная клеточная биология. Микротрубочки в здоровье и дегенеративных заболеваниях нервной системы. Бюллетень исследований мозга, 126, 217-225.
Пеллегрини, Л. Обратно к канальцу: динамика микротрубочек при болезни Паркинсона. Клеточные и молекулярные науки о жизни, 1-26.
Шеер, У. Исторические корни исследования центросом: открытие предметных стекол микроскопа Бовери в Вюрцбурге. Сделка Р.
B, 369 1650 , 20130469.
Основу строения центриолей составляют расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек, образующие таким образом полый цилиндр рис. Его ширина около 0, 15 мкм, а длина такого цилиндра 0,3-0,5 мкм П ервая микротрубочка триплета А-микротрубочка имеет диаметр около 25 нм и толщину стенки 5 нм, которая состоит из 13 глобулярных субъединиц. Длина каждого триплета равна длине центриоли. Вторая и третья В и С микротрубочки отличаются от А-микротрубочки тем, что они являются неполными, содержат 11 субъединиц и вплотную примыкают к своим соседям. Каждый триплет располагается к радиусу такого цилиндра под углом около 400.
Кроме микротрубочек в состав центриоли входит ряд дополнительных структур. Вокруг каждой центриоли расположен бесструктурный, или тонковолокнистый матрикс. Сами микротрубочки триплетов погружены в аморфный материал т. Функции: Образование веретена деления В интерфазе митоза происходит расхождение и удвоение центриолей путём самосборки.
Модифицированные жгутики образуют светочувствительные рецепторы нашего глаза и рецепторы вкуса на языке.
Каждая микротрубочка внешне похожа на жгутик бактерии , но существенно отличается от него по химическому составу. Базальное тельце, называемое также кинетосомой рис. Микротрубочки, подобные тем, которые входят в состав жгутиков, обнаружены также в цитоплазме клеток [27]. Они выглядят как маленькие канальцы, но действительно ли играют такую роль — неясно. Скорее всего микротрубочки выполняют опорную функцию цитоокелета.
В аксоне нерва микротрубочки расположены по всей длине аксона и, вероятно, составляют часть механической системы переноса клеточных компонентов. Это полые, очень тонкие неразветвленные трубочки диаметром приблизительно 24 нм их стенки толщиной около 5 нм построены из спирально упакованных субъединиц белка тубулина рис. Растут микротрубочки с одного конца путем добавления тубулиновых субъединщ. Рост видимо, может начаться лишь при наличии матрицы есть основания полагать, что роль таких матриц играют какие -то очень мелкие кольцевые структуры , которые были выделены из клеток и которые, как вьыснилось, состоят из тубулиновых субъединиц. В интактных клетках ту же функцию выполняют центриоли, поэтому их иногда называют центрами организации микротрубочек ЦОМ.
Основная функция митохондрии — синтез АТФ, т. Рибосома — органоид клетки, осуществляющий биосинтез белка. Представляет собой рибонуклеопротеиновую частицу диаметром 20-30 нм. В прокариотической клетке около 10 тыс. Рибосомы состоят из двух субчастиц — большой и малой. В цитоплазме клетки рибосома связывается с мРНК и осуществляет синтез белка. Лизосома — органоид клеток животных и грибов, осуществляющий внутриклеточное пищеварение. Местом формирования лизосом является комплекс Гольджи. Внутри лизосом содержится более 20 различных ферментов. В клетке обычно находятся десятки лизосом.
Пластиды — это органоиды эукариотической растительной клетки. Каждая пластида ограничена двумя элементарными мембранами. Пластиды разнообразны по форме, размерам, строению и функции. По различной окраске различают хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Обычно в клетке встречается только один из перечисленных пластид. Каждая клетка содержит несколько десятков хлоропластов, в каждом из которых находится 10-60 копий ДНК. Жгутик — органелла движения ряда простейших. В клетке бывает 1-4 жгутика, а редко и более. Жгутик эукариотической клетки — это вырост толщиной около 0,25 мкм и длиной 150 мкм, покрытый плазматической мембраной. Как и другие органеллы, жгутик имеет сложную структуру.
Движутся жгутики, в отличие от ресничек, волнообразно. Ресничка — органелла движения или рецепции у клеток животных и некоторых растений. Движутся реснички обычно маятникообразно. Цитоплазма клетки состоит из цитоплазматического матрикса и органоидов. Цитоплазматический матрикс заполняет пространство между клеточной мембраной, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Химический состав цитоплазматического матрикса разнообразен и зависит от выполняемых клеткой функций, а также образует внутреннюю среду клетки и объединяет все внутриклеточные структуры, обеспечивая их взаимодействие. Клеточные включения — это компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения веществ, временно выведенных из обмена, и конечных его продуктов. Особый вид клеточных включений — остаточные тельца — продукты деятельности лизосом [4; 8]. Естественная гибель клетки апоптоз. Апоптоз — регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной.
Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции. К сожалению, до сих пор процесс естественной гибели клеток до конца не изучен. Известно, что в клетке из-за блокирования ферментов прекращается синтез белка, а нет белка — нет и жизни. Морфологически апоптоз характеризуется разрушением ядра и цитоплазмы. Но ведь клетки могут погибнуть и под воздействием случайных факторов механических, химических и любых других. Случайная гибель клеток а также ткани, органа в биологии называется некрозом. Важно то, что естественная клеточная гибель апоптоз в отличие от некроза не вызывает воспаления в окружающих тканях [5]. В организме запрограммированная клеточная гибель выполняет функцию, противоположную митозу делению клетки , и, тем самым, регулирует общее число клеток в организме. Апоптоз играет важную роль в защите организма при вирусных инфекциях. В частности, иммунодефицит при ВИЧ-инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза.
Заключение В этой статье рассмотрена лишь обобщенная информация о строении растительных и животных клеток. На Земле много живых организмов, но только одна Жизнь: один генетический код, схожее клеточное строение, несколько десятков общих генов. Клетка имеет сложную внутреннюю организацию и специфическое взаимодействие органелл в процессе жизнедеятельности, является элементарной единицей полноценной живой системы. Клетка — это наименьшая самовоспроизводящаяся единица жизни, на уровне клетки протекают рост и развитие, размножение клеток, обмен веществ и энергии. Она является морфологической и физиологической структурой, элементарной единицей растительных и животных организмов. В многоклеточном организме протекающие процессы складываются из совокупности координированных функций его клеток. Без клетки, вне клетки и с разрушением клетки жизнь прекращается. Клетка — это Жизнь!
Клеточный центр
Центриоли (материнская и дочерняя) — включают в себя микротрубочки, белковые стержни и нити. Функции цитоскелета. Клеточный центр строение состав и функции. Центриоли животной клетки строение и функции. центриоль — Органоид животных и некоторых растительных клеток, участвующий в их делении.
Микротрубочки. Центриоли. Базальные тельца. Реснички. Жгутики. Внутриклеточный транспорт.
- Нехромосомные клеточные структуры, наделённые физической непрерывностью
- Centriolos Функции и характеристики
- Центриоль — Википедия Переиздание // WIKI 2
- Что такое центриоли: характеристика, структура, функции
Строение и функции клеточного центра
| Центриоль — Википедия | Клеточный центр, или центросома, обычно состоит из пары центриолей и центросферы, образованной радиально отходящими тонкими фибриллами. |
| Функция и строение центриолей. | особенности строения, функции и роль. |
Нехромосомные клеточные структуры, наделённые физической непрерывностью
Эти органеллы помогают в клеточной локомоции и формируются из центриолей, называемых базальными телами. В организмах со жгутиками и ресничками положение этих органелл определяется материнской центриолой, которая становится основным телом. Неспособность клеток использовать центриоли для создания функциональных ресничек и жгутиков связано с рядом генетических и инфекционных заболеваний. Функции центриолей в делении клеток Центриоли расположены за пределами, но вблизи ядра клетки. Они реплицируются во время интерфазы, до начала митоза и мейоза в клеточном цикле. В профазе каждая центросома с центриолями мигрирует к противоположным полюсам клетки. На каждом конце клетки расположена одна пара центриолей. Митотическое веретено первоначально появляется в виде к структур, называемых астрами, которые окружают каждую пару центриолей.
Это неприметный органоид, за которым «закреплены» определенные задачи. Центросомы впервые заметили на веретенах деления во время митоза соматической клетки. Одновременно это увидели ученые-биологи В. Флеминг и О. Гертвиг и другие. Открытие произошло в 1870-х годах.
Перицентриолярные центры-организаторы продуцируют центриоли и базальные тельца, а во время деления ядра — нити веретена. Базальные тельца могут также формироваться цитоплазматическими центрами-организаторами. Вновь образованная центриоль часто располагается перпендикулярно к старой. К началу деления ядра центриоли разделяются и расходятся к противоположным полюсам клетки. Роль жгутиков Жгутики и реснички представляют собой подвижные цитоплазматические отростки , служащие либо для передвижения всего организма у бактерий, водорослей, грибов, ресничных червей и др. Жгутики эукариотических клеток имеют толщину до 200 нм и длину до 100 мкм и больше. Более короткие обычно 10—20 мкм жгутики, которых бывает много на одной клетке, называются ресничками. Дублеты имеют парные отростки разделенные по длине трубочки расстояниями около 17 нм из удлиненных молекул белка динеина.
Центриоли — немембранные органоиды эукариотических клеток, причем их нет в клетках высших растений, ряда грибов и некоторых животных. Микрофотография центриоли Каждая центриоль состоит из девяти триплетов тубулиновых микротрубочек. Триплеты располагаются по окружности цилиндра длиной около 0,3 мкм и диаметром около 0,1 мкм. Трехмерная модель центриоли В каждом триплете микротрубочки отличаются. Одна из них состоит из большего числа протофиламентов, а две другие представляют собой как бы полусферы, присоединенные вторая к первой, а третья ко второй. В паре центриоли располагаются под прямым углом друг к другу.
Центриоль – определение, функция и структура
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:.
При образовании сперматозоидов центриоли распадаются. Одна из них трансформируется в кинетосому жгутика, а вторая остается неповрежденной. У улиток и некоторых видов грызунов распадаются обе центриоли сперматозоида. Биохимия Биохимия данных клеточных структур в современной цитологии изучена плохо, так как трудно выделить чистую фракцию для того, чтобы узнать, что такое центриоли. Также очень мал их объем — порядка 0,03 мкм3. В отличие от митохондрий, которых в клетке насчитывается около тысячи штук, и рибосом а их порядка одного миллиона , центриоли — это одиночные клеточные структуры. Данные об их химическом составе были получены в основном с помощью иммунохимического анализа. Реснички и жгутики у простейших, служащие клеткам для передвижения, имеют в основании базальные тельца, строение которых сходно с центриолями. Ученым известно, что в состав микротрубочек входит белок тубулин. Он также имеется в клеточной цитоплазме.
Этот белок необходим для роста микротрубочек и формирования веретена деления, которое обеспечивает расхождение хромосом при редукционном и непрямом делении клеток. Существуют данные, что в составе центриолей могут находиться нуклеиновые кислоты, играющие важнейшую роль в передаче генетической информации. Однако их функции в составе данной клеточной структуры еще не изучены.
Первый тип первичная цилиарная дискинезия ПЦД у мужчин с тотальной астенозооспермией.
Поражаются структуры аксонемы микротрубочки, динеиновые ручки, радиальные спицы. Выявлено более 20 хромосомных локусов, ответственных за развитие ПЦД. Второй тип дисплазия фиброзной оболочки жгутиков сперматозоидов у мужчин с астенозооспермией.
В клетках высших растений, грибов, некоторых простейших центросома не наблюдается. Строение центриолей.
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, то есть всего в центриоли 27 микротрубочек. Триплеты соединены белковыми нитями по кругу, образуя цилиндр.
Нехромосомные клеточные структуры, наделённые физической непрерывностью
Функция центриолей заключается в том, чтобы направлять сборку микротрубочек, участвующих в клеточной организации (положение ядра и пространственное расположение клетки). Правила и безопасность Как работает YouTube Тестирование новых функций. Органелла в эукариотических клетках, которая продуцирует реснички и организует митотическое веретено Поперечное сечение центриоли, показывающее ее.
Центриоли: функции и особенности
Сами центриоли тоже сложены из 9 триплетов микротрубочек, вытянутых вдоль центральной оси. ЦЕНТРИОЛЬ найдено 22 значения слова центриоль сущ., кол-во синонимов: 1 • органелла (11) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. Клеточный центр, или центросома, обычно состоит из пары центриолей и центросферы, образованной радиально отходящими тонкими фибриллами. Клеточный центр состоит из 2-х центриолей и бесструктурной массы вокруг них — центросферы. Функции. Центрио́ль — органелла эукариотической клетки. Размер центриоли находится на границе разрешающей способности светового микроскопа.
Центриоль – определение, функция и структура
| Особенности строения пластид и основные функции клеточного центра | Основу строения центриолей составляют расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек, образующие таким образом полый цилиндр (рис. 279). |
| Научная электронная библиотека | Говоря о строении клеточного центра также стоит отметить, что центриоль представляет собой элемент в форме цилиндра, длина которого не превышает 1 мкм. |
| Центриоли это кратко и понятно | В интактных клетках ту же функцию выполняют центриоли, поэтому их иногда называют центрами организации микротрубочек (ЦОМ). |
| Центриоли это кратко и понятно | Centriole Definition Центриоль представляет собой небольшую структуру из микротрубочек, которая существует как часть центросома, который помогает организовать микротрубочки. |
Что такое центриоли: характеристика, структура, функции
Килинг Дж. Клеточные механизмы контроля длины ресничек. Клетки, 5 1 , 6. Lodish, H. Молекулярно-клеточная биология. Нью-Йорк: У. Фриман и Компания. Matamoros, A. Микротрубочки в норме и при дегенеративных заболеваниях нервной системы.
Бюллетень исследований мозга, 126, 217-225. Пеллегрини Л. Вернуться к канальцу: динамика микротрубочек при болезни Паркинсона. Клеточные и молекулярные науки о жизни, 1-26. Scheer, U. Исторические корни исследования центросом: обнаружение предметных стекол Бовери в Вюрцбурге. Сделка R. B, 369 1650 , 20130469.
Severson, A. Глава пятая - Сборка и функционирование мейотического веретена ооцитов. Актуальные темы биологии развития, 116, 65-98. Солей, Дж. Сравнительный обзор центриолярного комплекса сперматозоидов у млекопитающих и птиц: вариации на тему. Наука о репродукции животных, 169, 14-23. Vertii, A. Центросома: феникс-органелла иммунного ответа.
Биология отдельных клеток, 2016. Центросома, многодалентная органелла эпохи Возрождения. Колд-Спринг-Харбор Перспективы в биологии, 8 12 , a025049. Активация Т-лимфоцитов. Оригинальная работа Федерального правительства США - общественное достояние. Переведено BQmUB2012110. Основные черты животной эукариотической клетки. Kelvinsong - Centrosome Cycle версия для редактора.
По строению и организации они представляют собой нуклеопротеидные частицы, по способу репродукции являются внутриклеточными паразитами. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне. Типы клеточной организации Клеточная структура присуща основной массе живых существ на Земле.
Все эти организмы представлены клетками двух типов: прокариотическими и эукариотическими клетками. К прокариотическим клеткам относят бактерии и синезеленые водоросли. Прокариоты — доядерные организмы, не имеющие типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану.
Вместо ядра у них находится так называемый нуклеотид — ДНК-содержащая зона клетки прокариот рис. Рисунок 1. Схема строения бактериальной клетки Строение бактериальной клетки: 1 — цитоплазматическая мембрана; 2 — клеточная стенка; 3 — слизистая капсула; 4 — цитоплазма; 5 — хромосомная ДНК; 6 — рибосомы; 7 — мезосома; 8 — фотосинтетические мембраны; 9 — включения; 10 — жгутики; 11 — пили.
Прокариотическая ДНК не содержит гистоновых белков, но связана с небольшим количеством негистоновых белков. Этот комплекс ДНК и негистоновых белков и образует нуклеотид, который обычно располагается в центре клетки. Мезосомы — это складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания.
Клеточная стенка придает бактериям определенную форму и упругость. Капсулы и слизистые слои — это слизистые или клейкие выделения бактерий. Капсула представляет собой относительно толстое и компактное образование, а слизистый слой намного рыхлее.
И капсулы, и слизистые слои служат дополнительной защитой для клеток. Многие бактерии подвижны, и эта подвижность обусловлена наличием у них одного или нескольких жгутиков, которые по своей структуре напоминают одну из микротрубочек эукариотического жгута. Пили, или фимбрии — это тонкие выросты на клеточной стенке некоторых грамотрицательных бактерий.
Их число варьирует у разных видов от одной до нескольких сотен. Рибосомы — органоиды клетки, участвующие в синтезе белка. У прокариот они несколько мельче эукариотических [6].
Эукариотические клетки представлены двумя подтипами: клетками одноклеточных организмов, которые структурно и физиологически являются самостоятельными организмами, и клетками многоклеточных организмов. Последние разделяют на растительные и животные клетки. На рисунке 2 представлены составы животной и растительной клетки.
Рисунок 2. Животная и растительная клетка В клетке можно выделить 4 группы структурных компонентов: 1 мембранная система; 2 клеточные органоиды; 3 цитоплазматический матрикс; 4 клеточные включения. В свою очередь, мембранную систему составляют: 1 клеточная плазматическая мембрана; 2 цитоплазматическая сеть и 3 пластичный комплекс Гольджи.
Клеточная мембрана отделяет цитоплазму клетки от наружной среды или клеточной стенки у растений и выполняет три основные функции: отграничивающую, барьерную и транспортную. Она играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой, в движении клеток и в сцеплении друг с другом. Цитоплазму всех эукариотических клеток пронизывает сложная система мембран, получившая название цитоплазматической сети.
Пластичный комплекс Гольджи обычно локализуется вблизи клеточного ядра и состоит из многочисленных групп цистерн, которые ограничены мембранами, имеющими гладкую поверхность. Одной из основных функций комплекса Гольджи является транспорт веществ и химическая модификация поступающих в него веществ. Другой важной функцией этого комплекса является формирование лизосом [2].
Клеточные органоиды и ядро клетки Клеточные органоиды клеточные органеллы — это постоянные дифференцированные клеточные структуры, имеющие определенные функции и строение. К клеточным органоидам относят ядро, центриоли, митохондрии, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, пластиды, жгутики и реснички. Ядро — важнейшая составная часть клетки.
Оно может находиться в состоянии покоя или деления мейоза. Ядро управляет всеми процессами жизнедеятельности клетки. Эти процессы сложны и многообразны: клетка должна поддерживать форму, получать извне вещества для пластического и энергетического обмена, синтезировать органические вещества Клеточное ядро имеет шаровидную или вытянутую форму.
Основная функция ядра — хранение наследственной информации или генетического материала. Ядро состоит из ядерной оболочки и расположенных под ней нуклеоплазмы, ядрышка и хроматина рис. Рисунок 3.
Строение ядра клетки Как видно из рисунка, ядерная оболочка пронизана порами диаметром 80-90 нм, количество которых в типичной животной клетке составляет 3-4 тыс. Содержимое клеточного ядра называется нуклеоплазмой, или кариоплазмой. Нуклеоплазма отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой.
Ядерная оболочка образована двумя мембранами — наружной и внутренней. Ядра клеток могут содержать одно и более ядрышек. Ядрышки состоят из рибонуклеопротеидов, из которых в дальнейшем образуются субъединицы рибосом.
Теодор Бовери опубликовал основополагающую работу в 1888 году, описав происхождение центросомы из спермы после оплодотворения. В своем коротком сообщении 1887 года Бовери писал: «Центросома представляет собой динамический центр клетки; Его деление создает центры образующихся дочерних клеток, вокруг которых симметрично организованы все остальные клеточные компоненты… Центросома является истинным делительным органом клетки, она опосредует ядерное и клеточное деление » Scheer, 2014: 1 , , Вскоре после середины 20 века, с развитием электронной микроскопии, Пол Шафер изучил и объяснил поведение центриолей. К сожалению, эта работа была проигнорирована в значительной степени потому, что исследователи начали сосредотачиваться на открытиях Уотсона и Крика в отношении ДНК. Центросома Пара центриолей, расположенных рядом с ядром и перпендикулярных друг другу, и есть «центросома». Одна из центриолей известна как «отец» или мать. Другой известен как «сын» или дочь; он немного короче, и его основание прикреплено к основанию матери.
Проксимальные концы на соединении двух центриолей погружены в белковое «облако» возможно, до 300 или более , известное как центр организации микротрубочек MTOC , поскольку оно обеспечивает белок, необходимый для построения микротрубочки. MTOC также известен как «перицентриолярный материал», и он имеет отрицательный заряд. И наоборот, дистальные концы вдали от соединения двух центриолей заряжены положительно. Пара центриолей вместе с окружающими их MTOC известны как «центросомы». Дупликация центросомы Когда центриоли начинают дублироваться, отец и сын слегка отделяются, а затем каждая центриоль начинает формировать новую центриоль у своего основания: отец с новым сыном, а сын с новым собственным сыном «внуком». То есть текущие исследования показывают, что дупликация центриолей и разделение ДНК как-то связаны.
Дублирование и деление клеток митоз Митотический процесс часто описывают в терминах фазы инициатора, известной как «интерфейс», за которой следуют четыре фазы развития. Во время интерфазы центриоли дублируются и разделяются на две пары одна из этих пар начинает двигаться к противоположной стороне ядра , и ДНК делится. После удвоения центриолей микротрубочки центриолей расширяются и выстраиваются вдоль главной оси ядра, образуя «митотическое веретено». В первой из четырех фаз развития фаза I или «профаза» хромосомы конденсируются и сближаются, а ядерная мембрана начинает ослабевать и растворяться. В то же время митотическое веретено формируется с парами центриолей, которые теперь расположены на концах веретена. Во второй фазе фаза II или «Метафаза» цепочки хромосом выравниваются по оси митотического веретена.
В третьей фазе фаза III или «анафаза» хромосомные цепи делятся и перемещаются к противоположным концам теперь удлиненного митотического веретена. Наконец, в четвертой фазе фаза IV или «телофаза» новые ядерные мембраны формируются вокруг разделенных хромосом, митотическое веретено распадается, и разделение клеток начинает завершаться с половиной цитоплазмы, которая идет с каждым новым ядром. На каждом конце митотического веретена пары центриолей оказывают важное влияние по-видимому, связанное с силами, создаваемыми электромагнитными полями, создаваемыми отрицательными и положительными зарядами на его проксимальном и дистальном концах в течение всего процесса деления клетки. Центросома и иммунный ответ Подверженность стрессу влияет на функцию, качество и продолжительность жизни организма. Стресс, вызванный, например, инфекцией, может привести к воспалению инфицированных тканей, активируя иммунный ответ в организме. Этот ответ защищает пораженный организм, устраняя возбудителя.
Многие аспекты функций иммунной системы хорошо известны. Однако молекулярные, структурные и физиологические события, в которых участвует центросома, остаются загадкой. Недавние исследования обнаружили неожиданные динамические изменения в структуре, расположении и функции центросомы в различных условиях, связанных со стрессом. Например, после имитации условий инфекции в интерфазных клетках было обнаружено увеличение образования PCM и микротрубочек. Центросомы в иммунном синапсе Центросома играет очень важную роль в структуре и функции иммунологического синапса SI. Эта структура образована специализированными взаимодействиями между Т-клеткой и антигенпрезентирующей клеткой APC.
Это межклеточное взаимодействие инициирует миграцию центросомы в направлении SI и ее последующее связывание с плазматической мембраной. Стыковка центросом в SI сходна с наблюдаемой во время цилиогенеза.
На каждом конце митотического веретена пары центриолей оказывают важное влияние по-видимому, связанное с силами, создаваемыми электромагнитными полями, создаваемыми отрицательными и положительными зарядами на его проксимальном и дистальном концах в течение всего процесса деления клетки. Центросома и иммунный ответ Подверженность стрессу влияет на функцию, качество и продолжительность жизни организма. Стресс, вызванный, например, инфекцией, может привести к воспалению инфицированных тканей, активируя иммунный ответ в организме. Этот ответ защищает пораженный организм, устраняя возбудителя.
Многие аспекты функций иммунной системы хорошо известны. Однако молекулярные, структурные и физиологические события, в которых участвует центросома, остаются загадкой. Недавние исследования обнаружили неожиданные динамические изменения в структуре, расположении и функции центросомы в различных условиях, связанных со стрессом. Например, после имитации условий инфекции в интерфазных клетках было обнаружено увеличение образования PCM и микротрубочек. Центросомы в иммунном синапсе Центросома играет очень важную роль в структуре и функции иммунологического синапса SI. Эта структура образована специализированными взаимодействиями между Т-клеткой и антигенпрезентирующей клеткой APC.
Это межклеточное взаимодействие инициирует миграцию центросомы в направлении SI и ее последующее связывание с плазматической мембраной. Стыковка центросом в SI сходна с наблюдаемой во время цилиогенеза. Однако в этом случае он не инициирует сборку ресничек, а скорее участвует в организации SI и секреции цитотоксических везикул для лизиса клеток-мишеней, становясь ключевым органом в активации Т-клеток. Центросома и тепловой стресс Центросома является мишенью «молекулярных шаперонов» набора белков, функция которых состоит в том, чтобы помогать складыванию, сборке и клеточному транспорту других белков , которые обеспечивают защиту от теплового шока и стресса. Факторы стресса, которые влияют на центросому, включают повреждение ДНК и тепло например, от клеток лихорадочных пациентов. Стресс, вызванный теплом, вызывает модификацию структуры центриоли, нарушение центросомы и полную инактивацию ее способности образовывать микротрубочки, изменяя формирование митотического веретена и предотвращая митоз.
Нарушение функции центросом во время лихорадки может быть адаптивной реакцией для инактивации полюсов веретена и предотвращения аномального деления ДНК во время митоза, особенно с учетом потенциальной дисфункции нескольких белков после денатурации, вызванной нагреванием. Кроме того, это может дать клетке дополнительное время для восстановления пула функциональных белков перед возобновлением деления клетки. Другим следствием инактивации центросомы во время лихорадки является ее неспособность перейти в SI, чтобы организовать его и участвовать в секреции цитотоксических везикул. Аномальное развитие центриолей Развитие центриоли - довольно сложный процесс, и хотя в нем участвует ряд регуляторных белков, могут возникать различные типы сбоев. Если наблюдается дисбаланс в соотношении белков, дочерняя центриоль может быть дефектной, ее геометрия может быть искажена, оси пары могут отклоняться от перпендикулярности, может развиваться несколько дочерних центриолей, дочерняя центриоль может достигать полной длины раньше время, или разделение пар может быть отложено. Сходным образом дефекты центросомы напр.
Эти ошибки развития вызывают повреждение клеток, которое может даже привести к злокачественному заболеванию. Однако, если самокоррекция аномалии не достигается, аномальные или множественные дочерние центриоли «лишние центриоли» могут привести к образованию опухолей «туморогенез» или гибели клеток. Дополнительные центриоли имеют тенденцию к слиянию, что приводит к группированию центросомы «амплификация центросом», характерная для раковых клеток , изменению полярности клеток и нормальному развитию митоза, что приводит к появлению опухолей. Клетки с избыточными центриолями характеризуются избытком перицентриолярного материала, нарушением цилиндрической структуры или чрезмерной длиной центриолей и центриолей, которые не перпендикулярны или плохо расположены. Было высказано предположение, что кластеры центриолей или центросом в раковых клетках могут служить «биомаркером» при использовании терапевтических агентов и агентов визуализации, таких как суперпарамагнитные наночастицы. Ссылки Бориси, Г.
Микротрубочки: 50 лет спустя после открытия тубулина. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 17 5 , 322-328. Бухвалтер, Р. Центросомы в делении клеток, развитии и болезнях.
Центриоль: определение, функция и структура
Под электронным микроскопом установлено, что центриоль представляет собой цилиндр, стенки которого построены девятью триплетами очень тонких трубочек. Центриоль – определение, функция и структура. Существуют и другие органоиды, имеющие свое специфическое строение и функции. Говоря о строении клеточного центра также стоит отметить, что центриоль представляет собой элемент в форме цилиндра, длина которого не превышает 1 мкм. Строение и функции клеточного центра связаны с делением клетки. Функции: Центриоли всегда бывают расположены в материале, не имеющем чётко выраженной структуры, который инициирует развитие микротрубочек.