Sisu
- Tsentriooli struktuur
- Tsentrosoom kui tsütoskeleti osa
- Tsentrosoomi roll rakujaotuses
- Tsentriooli replikatsioon
- Roll Cilia kihistu
tsentrosoom ("keskmine keha") on struktuur, mida leidub enamiku taimede ja loomade rakkudes. Just sellest organellist pärinevad valgu struktuurid mikrotuubulid vormida ja laiendada.
Need mikrotuubulid väljuvad mikrotuubulite organiseerimiskeskusest (MTOC) ja on lahutamatu osa eukarüootsete rakkude funktsioonidest ja protsessidest kogu raku elu jooksul. Neid tuntakse ehk kõige paremini oma olulise rolli eest rakkude jagunemise protsessis, mis hõlmab mitoos (raku tuumamaterjali jagunemine tütartuumadeks), millele järgneb lühikese järjestusega tsütokinees (terve raku jagunemine tütarrakkudeks).
Seda jagamisprotsessi vahendab tsentrioolid tsentrosoomidest.
Tsentriooli struktuur
Tsentrosoomid on tsentrioole sisaldavad struktuurid, mis tekitavad mikrotuubusid, mis toimivad mitootilise spindlina. See on palju ette kujutav, nii et kui vaadata kõiki neid tingimusi, annab see selgema pildi tsentrosoomide füüsilisest ülesehitusest.
Ajal faasidevaheline, mis on periood, mille jooksul rakk aktiivselt ei jagune, sisaldab iga rakk ühte tsentrosoomi, mis sisaldab paari tsentrioole. Kõik need tsentrioolid koosnevad üheksast silindrilise paigutusega mikrotuubulist kolmikust; Teisisõnu hõlmab üks tsentriool kokku 27 mikrotuubulit otsa otsast otsa. Kaks tsentriooli on üksteise suhtes täisnurga all. Kolmikud ise meenutavad pisikesi paralleelseid torusid, mis on reas.
Loe lähemalt interfaasides toimuva kohta.
Ka faasidevahelisel ajal replitseeritakse kõik rakkude põhikomponendid, sealhulgas tsentrosoom ja selle tsentrioolide paar. Algselt jäävad kaks tsentrosoomi või tsentrioolide paari füüsilisse lähedusse. Kui mitoos on täielikult käimas, kaks tsentriooli rändavad vastupidiste otste poole rakust, mis valmistub jagunema kaheks tütarrakuks.
Centrosome vs Centromere: Ei "tsentrosoomi" ega "tsentriooli" ei tohiks segamini ajada tsentromeer, mis on mitoosi osana jaguneda valmistava kromosoomi õdekromatiidide füüsiline ristmik.)
Mikrotuubulitel, nagu märgitud, on rakkudes mitmeid erinevaid funktsioone, kuid nende peamine eesmärk rakkude jagunemisel on toimida spindlikiududena, mis aitavad jagunemisprotsessi ajal kontrollida ja viia läbi raku komponentide eraldamist.
Tsentrosoom kui tsütoskeleti osa
Lisaks osalemisele mitoos, mängib tsentrosoom rakus olulist struktuurilist rolli, genereerides seda mikrotuubulid mis moodustavad tsütoskelett, mis annab rakkudele nende kuju ja terviklikkuse.
Kuigi võib-olla on kiusatus kujutleda rakke habraste, želatiinsete gloobustena, mis on pisut rohkem kui ümmargused mahutid, on iga rakk äärmiselt dünaamiline, kaasa arvatud selle membraan, mis kontrollib hoolikalt, millised ained võivad rakku siseneda või mitte.
Lisateavet mikrotuubulite rakkude põhifunktsiooni kohta.
Nende eesmärk on sarnane teie enda keha luustiku eesmärgiga, mis annab teile ülejäänud teie üldise füüsilise kuju ja funktsioneerib sarnaselt rekiga, mis hoiab teie muid olulisi füüsilisi komponente - teie elundeid, lihaseid ja kudesid.
Tsütoskeleti paigutus ja koostis: Tsütoskeletti moodustavad mikrotuubud on keermestatud üle raku sisemuse tsütoplasma, moodustades rakupiiride ja keskpunkti lähedal paikneva tuuma vahelise trakside seeria. Need tuubulid koosnevad omakorda monomeersetest ühikutest, mis on valmistatud valgust, mida nimetatakse tubuliin.
See tubuliin, nagu paljud looduslikud valgud, on erinevat tüüpi alatüüpides; mikrotuubulites levinumad on:
Ainult tsentrosoomi juuresolekul moodustuvad need monomeerid iseenesest mikrotuubuliteks, võib-olla enam-vähem samal viisil, kuna munad, suhkur ja šokolaad moodustavad küpsised ainult inimese personaliga köögi juuresolekul.
Lisaks kutsusid valgud düneiinid ja kinesiinid osaleda mitoosis; need aitavad orienteeruda mikrotuubulite otstesse õigesse kohta mööda kiiresti jagunevaid kromosoome või nende lähedal, mis asuvad mööda metafaasiplaati.
Tsentrosoomide tähtsus: Veel pole teada, kuidas täpselt toimub tsentrosoomide dubleerimine interfaaside ajal. Samuti on tähelepanuväärne, et kuigi tsentrosoomid ja tsentrioolid esinevad enamikus taimerakkudes, nende struktuuride puudumisel võib taimedes esineda mitoos. Tegelikult võib mõnedes loomarakkudes mitoos toimida ka siis, kui tsentrioolid on sihipäraselt hävitatud, kuid selle tulemuseks on tavaliselt ebatavaliselt suur arv replikatsioonivigu.
Seetõttu arvatakse, et tsentrosoomid aitavad teatud määral kontrolli saavutada kogu protsessi vältel ja biokeemikud püüavad selle mehhanisme välja selgitada, kuna need on tõenäoliselt olulised vähkkasvajate teke ja progresseerumine ja muud häired, mis sõltuvad rakkude replikatsioonist ja jagunemisest.
••• Dana Chen | TeadmineTsentrosoomi roll rakujaotuses
Rakkude jagunemine on rakubioloogia oluline komponent. Tsentrosoomid mängivad selles protsessis suurt rolli.
Pidage meeles, et ühe tsentrosoomi kaks tsentriooli on orienteeritud üksteise suhtes täisnurga all, mis tähendab, et nendes tsentrioolides olevad mikrotuubulid paigutatakse ühte kahest vastastikku risti olevast suunast. Samuti tuletage meelde, et kaks tsentrosoomi, mis jagunevad rakke veel mitte täpselt, on faasidevahelise raku vastasotstes.
Selle geomeetria tähendus on see, et kui mitoosi spindlikiud hakkavad moodustuma, siis nad ulatuge mõlemalt küljelt (või “pole") Raku keskpunkti poole, kus raku jagunemine on kõige ilmsem, ja nad laienevad või “fännavad” ka väljapoole erinevates suundades igast tsentrosoomist endast.
Proovige hoida oma suletud rusikaid üksteisest veidi eemal ja avage need aeglaselt, sirutades samal ajal nähtavaid sõrmi üksteise poole; see annab üldpildi selle kohta, mis mitoosi toimumisel tsentrosoomides ilmneb.
Mitoos ise koosneb neljast faasist (mõnikord loetletakse kui viis). Need on järgmised:
Mõnede allikate hulka kuulub ka prometafaas profaasi ja metafaasi vahel. Mitoosi saabudes liiguvad igast poolusest tekkivast mitootilisest spindlist kasvavad mikrotuubulid raku keskpunkti poole, kus paaris paiknevad replitseerunud kromosoomid on rivistatud piki nn. metafaasplaat (nähtamatu joon, mille mööda toimub tuuma lõhustumine).
Need spindlikiudude ulatuvad otsad looklevad ühes kolmest kohast: otsas kinetochore iga kromosoomipaari kohta, mis on struktuur, milles kromosoomid tegelikult eralduvad; kromosoomide kätel; ja tsütoplasmas endas hästi raku teisel küljel, lähemal vastaskülje tsentrosoomile kui nende kiudude lähtepunktile.
Spindli kiud töös: Spindelkiudude otste kinnituspunktide vahemik näitab mitootilise protsessi elegantsi ja keerukust. See on omamoodi sõja vedur, kuid see peab olema äärmiselt hästi koordineeritud, nii et jagunemine "läbib" iga kromosoomipaari täpset keskpunkti, et tagada iga tütarrakk saab igast paarist täpselt ühe kromosoomi.
Spindlikiud teevad seetõttu nii tõukamist kui ka palju tõmbamist, et veenduda, et rakujagunemine pole mitte ainult jõuline, vaid ka täpne. Mikrotuubud osalevad ainult tuuma jagunemises, kuid osalevad ka kogu raku jagunemises (st tsütokinees) ja iga uue tütarraku uuesti sulgemine oma rakumembraanis.
Üks viis, kuidas seda kõike võib-olla ette kujutada: Rakkudel pole lihaseid, kuid mikrotuubulid on umbes nii lähedal, kui rakukomponendid saavad.
Tsentriooli replikatsioon
Nagu öeldud, replitseeruvad rakkude tsentrosoomid faaside vahel, mis on raku tsükli suhteliselt pikk osa mitootiliste jaotuste vahel. Tsentrioolide replikatsioon tsentrosoomides ei ole täielik konservatiivne see tähendab, et kaks moodustatud tütartsentriooli pole täiesti identsed, nagu toimuks konservatiivse protsessi käigus. Selle asemel on tsentriooli replikatsioon poolkonservatiivne.
Kuigi tsentrosoomi replikatsiooni täpne mehhanism ajal S faas (sünteesi faas) raku interfaasi piiridest tuleb veel täielikult aru saada, on teadlased mõistnud, et kui tsentriool jaguneb, üks saadud tsentrioolidest säilitab "ema" omadused ja suudab genereerida töötavaid mikrotuubuleid.
Sellel tsentrioolil on “tüvirakulised” omadused, samas kui teisel, “tütrel”, on täiesti eristumine. Igal jaguneval lahtril on igas masti juures üks ema-tütre tsentrioolipaar, nii et iga uus tütarrakk, nagu võite arvata, sisaldab mõlemas paaris ühte ema tsentriooli ja ühte tütar tsentriooli. Varsti järgneva vahefaasi ajal jaguneb see tsentriool, moodustades taas kaks ema tsentriooli ja tütre tsentriooli paari.
Tsentrifugaalid diferentseeritud struktuurides: Peened erinevused funktsionaalsuses täisnurksete tsentrioolide vahel igas paaris ilmnevad juhul, kui ematsentriool kinnitub raku plasmamembraani sisemusse, moodustades struktuuri, mida nimetatakse basaalkeha. See keha on tavaliselt osa tseeliumist või juuste moodi mitme mikrotuubuli pikendusest, mis ei ole liikuv; see tähendab, et see ei liigu.
Mõni cilia (mitmuse "cilium") vorm flagella (ainsus “flagellum”), mis liiguvad, ajades sageli terveid rakke edasi, samal ajal kui muudel juhtudel toimivad miniatuursete harjadena, mis puhastavad flagellumi piirkonnast prahi.
Ehkki bioloogidel on tsentrosoomide täpse dünaamika kohta palju õppida, pakub vähk ebanormaalse rakujagunemise korral aimu sellest, mis tsentrosoomidega valesti läheb. Teadlased on näiteks seda märganud vähirakud sisaldavad sageli ebatavalist arvu tsentrosoome oodatava ühe või kahe asemel ja teatud vähivastased ravimid (näiteks taksool ja vinkristiin) avaldavad oma mõju, häirides mikrotuubulite kokkupanemist.
Roll Cilia kihistu
Flagellum on mikrotuubulite sortiment, mis võimaldab liikumist, nagu näiteks a spermarakk. Flagellum pärineb plasmamembraani sisepinnalt paiknevast ühest põhikorpusest. Seega sisaldab spermarakk ühte tsentrioolipaari.
Sest spermarakkude lõplik saatus on sulandumine munarakkja munarakul puudub põhikorpus, see on sperma, mis tagab, et äsja moodustunud tsügoot (muna-seemnerakkude liitumisprodukt ja uus samm paljunemisel uue organismi genereerimisel) jaguneb, kuna tsentriool sisaldab jagamisprotsessiks vajalikke juhiseid ja komponente.
Mõnel organismil on teatud rakkudel kiliaadid. See hõlmab mõnda teie enda hingamisteede rakku. epiteel (pinnarakud; teie nahk on omamoodi epiteel), mis joondab teie kopse, moodustab hulga ühendatud basaalkehasid, see on see, mis tsölium tegelikult on. Nende varjatud rakkude torukujulised pikendused liiguvad mööda lima ja osakesi ning kaitsevad seetõttu kopse.