Inathibitishwa kuwa seli za viumbe vya yukariyoti huwakilishwa na mfumo wa utando unaounda chembe chembe za muundo wa protini-phospholipid. Walakini, kuna ubaguzi muhimu kwa sheria hii. Organelles mbili (kituo cha seli na ribosome), pamoja na organelles ya harakati (flagella na cilia) zina muundo usio wa membrane. Wameelimishwa vipi? Katika kazi hii, tutajaribu kupata jibu la swali hili, na pia kujifunza muundo wa kituo cha seli ya seli, mara nyingi huitwa centrosome.
Je, visanduku vyote vina kituo cha seli
Jambo la kwanza ambalo wanasayansi wanavutiwa nalo ni uwepo wa hiari wa oganoid hii. Kwa hiyo, katika fungi ya chini - chytridiomycetes - na katika mimea ya juu, haipo. Kama ilivyotokea, katika mwani, katika seli za binadamu na katika wanyama wengi, uwepo wa kituo cha seli ni muhimu kwa utekelezaji wa michakato ya mitosis na meiosis. Seli za Somatic zinagawanywa kwa njia ya kwanza, na seli za ngono zinagawanywa kwa njia nyingine. Mshiriki wa lazima katika michakato yote miwili nicentrosome. Mgawanyiko wa centrioles zake kwenye nguzo za seli inayogawanyika na kunyoosha kwa nyuzi za spindle za mtengano kati yao huhakikisha tofauti zaidi ya kromosomu zilizounganishwa kwenye nyuzi hizi na kwa fito za seli mama.
Tafiti hadubini zilifichua vipengele vya muundo wa kituo cha seli. Inajumuisha kutoka kwa moja hadi miili kadhaa mnene - centrioles, ambayo microtubules hutoka nje. Hebu tujifunze kwa undani zaidi mwonekano, pamoja na muundo wa kituo cha seli.
Centrosome katika seli ya interphase
Katika mzunguko wa maisha wa seli, kituo cha seli kinaweza kuonekana katika kipindi kiitwacho interphase. Misilinda midogo miwili huwa iko karibu na utando wa nyuklia. Kila mmoja wao hujumuisha zilizopo za protini, zilizokusanywa katika vipande vitatu (triplets). Miundo tisa kama hiyo huunda uso wa centriole. Ikiwa kuna mbili kati yao (ambayo hutokea mara nyingi), basi ziko kwenye pembe za kulia kwa kila mmoja. Katika kipindi cha maisha kati ya migawanyiko miwili, muundo wa kituo cha seli katika seli ni karibu sawa katika yukariyoti zote.
Muundo bora wa sehemu kuu
Iliwezekana kusoma kwa undani muundo wa kituo cha seli kama matokeo ya kutumia darubini ya elektroni. Wanasayansi wamegundua kuwa mitungi ya centrosome ina vipimo vifuatavyo: urefu wao ni 0.3-0.5 microns, kipenyo chao ni 0.2 microns. Idadi ya centrioles huongezeka mara mbili kabla ya mgawanyiko kuanza. Hii ni muhimu ili seli za mama na binti wenyewe, kama matokeo ya mgawanyiko, zipokeekituo cha seli, kilicho na centrioles mbili. Vipengele vya kimuundo vya kituo cha seli viko katika ukweli kwamba centrioles zinazounda sio sawa: mmoja wao, mtu mzima (mama) ana vipengele vya ziada: satelaiti ya pericentriolar na appendages yake. Senti ambayo haijakomaa ina tovuti maalum inayoitwa cartwheel.
Tabia ya centrosome katika mitosis
Inajulikana vyema kwamba ukuaji wa kiumbe, pamoja na uzazi wake, hutokea katika kiwango cha kitengo cha msingi cha asili hai, ambayo ni seli. Muundo wa seli, ujanibishaji na kazi za seli, pamoja na organelles zake, huzingatiwa na cytology. Licha ya ukweli kwamba wanasayansi wamefanya utafiti mwingi, kituo cha seli bado hakijasomwa vya kutosha, ingawa jukumu lake katika mgawanyiko wa seli limefafanuliwa kikamilifu. Katika prophase ya mitosis na katika prophase ya kupunguza mgawanyiko wa meiosis, centrioles hutengana kuelekea miti ya seli ya mama, na kisha thread ya spindle ya fission huundwa. Wao ni masharti ya centromeres ya constriction ya msingi ya chromosomes. Ni ya nini?
Spindle of anaphase cell division
Majaribio ya G. Boveri, A. Neil na wanasayansi wengine yaliwezesha kubaini kuwa muundo wa kituo cha seli na utendakazi wake umeunganishwa. Kuwepo kwa centrioles mbili ziko kwa pande mbili kuhusiana na nguzo za seli, na nyuzinyuzi za spindle kati yao, huhakikisha usambazaji sawa wa kromosomu zilizounganishwa na mikrotubuli kwa kila ncha ya seli mama.
Kwa hivyo, idadi ya kromosomu itakuwa sawa katika seli binti kutokana na mitosis, au nusu ya kiasi (katika meiosis) kama katika seli mama asilia. Cha kufurahisha zaidi ni ukweli kwamba muundo wa kituo cha seli hubadilika na kuhusishwa na hatua za mzunguko wa maisha ya seli.
Uchanganuzi wa kemikali wa kiungo cha mwili
Kwa ufahamu bora wa utendakazi na jukumu la centrosome, hebu tuchunguze ni misombo gani ya kikaboni imejumuishwa katika utunzi wake. Kama mtu angetarajia, protini zinaongoza. Inatosha kukumbuka kuwa muundo na kazi za membrane ya seli pia hutegemea uwepo wa molekuli za peptidi ndani yake. Kumbuka kwamba protini katika centrosome zina uwezo wa contractile. Wao ni sehemu ya microtubules na huitwa tubulins. Kusoma muundo wa nje na wa ndani wa kituo cha seli, tulitaja vipengele vya msaidizi: satelaiti za pericentriolar na viambatisho vya centriole. Ni pamoja na cenexin na myrictin.
Pia kuna protini zinazodhibiti kimetaboliki ya organoid. Hizi ni kinase na phosphatase - peptidi maalum zinazohusika na nucleation ya microtubules, yaani, kwa ajili ya malezi ya molekuli ya mbegu hai, ambayo ukuaji na usanisi wa microfilaments ya radial huanza.
Kituo cha seli kama mratibu wa protini za fibrillar
Katika saitolojia, wazo la kiini kama kiungo kikuu kinachohusika na uundaji wa mikrotubuli hatimaye limeshikamana. Shukrani kwa masomo ya jumla ya K. Fulton, inaweza kuwa alisema kuwa kituo cha selihutoa mchakato huu kwa njia nne. Kwa mfano: upolimishaji wa filaments za fission spindle, malezi ya centrioles, kuundwa kwa mfumo wa radial wa microtubules katika seli ya interphase, na, hatimaye, awali ya vipengele katika cilium ya msingi. Hii ni sifa maalum ya malezi ya centriole ya uzazi. Kwa kusoma muundo na kazi za utando wa seli, wanasayansi hugundua chini ya darubini ya elektroni kwenye kituo cha seli baada ya mgawanyiko wa seli za mitotiki au wakati wa kuanza kwa mitosis. Katika hatua ya G2 ya interphase, pamoja na katika hatua za mwanzo za prophase, cilium hupotea. Kulingana na muundo wake wa kemikali, inajumuisha molekuli za tubulini na ni lebo ambayo centriole ya uzazi iliyokomaa inaweza kutambuliwa. Kwa hivyo kukomaa kwa centrosome hufanyikaje? Zingatia nuances yote ya mchakato huu.
Hatua za uundaji wa centriole
Wataalamu wa saikolojia wamegundua kuwa centrioles za binti na uzazi zinazounda diplosome hazifanani katika muundo. Kwa hivyo, muundo wa kukomaa umepakana na safu ya dutu ya pericentriolar - halo ya mitotic. Ukomavu kamili wa binti centriole huchukua muda mrefu zaidi ya mzunguko wa maisha ya seli moja. Mwishoni mwa hatua ya G1 ya mzunguko wa pili wa seli, centriole mpya tayari hufanya kama mratibu wa microtubules na ina uwezo wa kutengeneza filaments za fission spindle, pamoja na malezi ya organelles maalum ya harakati. Wanaweza kuwa cilia na flagella, hupatikana katika protozoa ya unicellular (kwa mfano, euglena ya kijani, viatu vya ciliates), na pia katika mwani mwingi, kama vile chlamydomonas. Flagella inayoundwa kwa sababu ya microtubules ya kituo cha seli hutolewa na nyingispores kwenye mwani, na pia seli za vijidudu vya wanyama na binadamu.
Jukumu la centrosome katika maisha ya seli
Kwa hivyo, tumeona kwamba mojawapo ya chembechembe ndogo zaidi za seli (inachukua chini ya 1% ya ujazo wa seli) ina jukumu kuu katika kudhibiti umetaboli wa seli za mimea na wanyama. Ukiukaji wa malezi ya spindle ya mgawanyiko unajumuisha uundaji wa seli za binti zenye kasoro za kinasaba. Seti zao za chromosomes hutofautiana na idadi ya kawaida, ambayo husababisha kupotoka kwa chromosomal. Matokeo yake, maendeleo ya watu wasiokuwa wa kawaida au kifo chao. Katika dawa, ukweli wa uhusiano kati ya idadi ya centrioles na hatari ya kuendeleza saratani imeanzishwa. Kwa mfano, ikiwa seli za ngozi za kawaida zina centrioles 2, basi biopsy ya tishu katika kesi ya saratani ya ngozi inaonyesha ongezeko la idadi yao hadi 4-6. Matokeo haya yanatoa ushahidi wa jukumu muhimu la centrosome katika udhibiti wa mgawanyiko wa seli. Takwimu za hivi majuzi za majaribio zinaonyesha jukumu muhimu la organelle hii katika michakato ya usafirishaji wa ndani ya seli. Muundo wa kipekee wa kituo cha seli huruhusu kudhibiti umbo la seli na mabadiliko yake. Katika kitengo cha kawaida kinachoendelea, centrosome iko karibu na vifaa vya Golgi, karibu na kiini, na pamoja nao hutoa kazi za kuunganisha na za kuashiria katika utekelezaji wa mitosis, meiosis, pamoja na kifo cha kiini kilichopangwa - apoptosis. Ndio maana wanasaikolojia wa kisasa wanachukulia centrosome kama chombo muhimu cha kuunganisha cha seli, kinachowajibika kwa mgawanyiko wake na kwa ujumla.kimetaboliki kwa ujumla.
