La structure du centre de la cellule. Caractéristiques de la structure du centre cellulaire

Il a été prouvé que les cellules des organismes eucaryotessont représentés par un système de membranes formant des organoïdes de la composition protéine-phospholipide. Cependant, il existe une exception importante à cette règle. Deux organites (centre cellulaire et ribosome), ainsi que des organites de mouvement (flagelles et cils) ont une structure non membranaire. Qu'ont-ils éduqués? Dans cet article, nous allons essayer de trouver la réponse à cette question, et nous étudierons également la structure du centre cellulaire de la cellule, souvent appelé le centrosome.

Toutes les cellules contiennent-elles un centre cellulaire?

Le premier fait que les scientifiques intéressés estprésence facultative de cet organoïde. Ainsi, dans les champignons inférieurs - les chitridiomycètes - et dans les plantes supérieures, il est absent. Il s'est avéré que, dans les algues, dans les cellules humaines et dans la plupart des animaux, la présence d'un centre cellulaire est nécessaire à la réalisation des processus de mitose et de méiose. La première façon de diviser les cellules somatiques, et d'autres - le sexe. Un centrosome est un participant obligatoire dans les deux processus. La divergence de ses centrioles aux pôles de la cellule de division et la tension entre les fils de broche du filament assurent également une autre divergence des chromosomes attachés à ces filaments et aux pôles de la cellule mère.

Les études microscopiques ont révélé des caractéristiquesstructure du centre cellulaire. Il comprend de un à plusieurs corpuscules denses - centrioles, desquels les microtubules se déploient de manière divergente. Nous étudierons plus en détail l'aspect, ainsi que la structure du centre cellulaire.

Centrosome dans une cellule d'interphase

Dans le cycle de vie des cellules, le centre cellulaire peut êtreVoir dans une période appelée interphase. Près de la membrane centrale, il y a généralement deux microcylindres. Chacun d'eux est constitué de tubes protéiques, collectés en trois morceaux (triplets). Neuf de ces structures forment la surface d'un centriole. S'il y en a deux (ce qui arrive le plus souvent), ils sont situés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Dans la période de la vie entre deux divisions, la structure du centre cellulaire dans la cellule est presque la même pour tous les eucaryotes.

Ultrastructure du centrosome

Pour étudier la structure du centre cellulairepossible à la suite de l'utilisation d'un microscope électronique. Les scientifiques ont établi que les cylindres de centrosomes ont les dimensions suivantes: leur longueur est de 0,3-0,5 microns, leur diamètre est de 0,2 micron. Le nombre de centrioles avant la division commence nécessairement à doubler. Ceci est nécessaire pour que les cellules mère et fille elles-mêmes, à la suite de la division, reçoivent un centre cellulaire composé de deux centrioles. Les caractéristiques de la structure du centre cellulaire sont que les centrioles qui le composent ne sont pas équivalentes: l'une d'elles - mature (maternelle) - contient des éléments supplémentaires: le satellite péricentriolaire et ses appendices. Le centriole immature a une zone spécifique appelée la roue d'une roue.

Le comportement du centrosome en mitose

Il est bien connu que la croissance du corps, ainsi que sonla reproduction a lieu au niveau d'une unité élémentaire de la nature vivante, qui est une cellule. La structure de la cellule, la localisation et les fonctions de la cellule, ainsi que ses organites, sont examinés par cytologie. Malgré le fait que les scientifiques ont mené beaucoup de recherches, le centre cellulaire n'est pas encore entièrement compris, bien que son rôle dans la division cellulaire ait été complètement clarifié. Dans la prophase de la mitose et dans la prophase de la division réductrice de la méiose, les centrioles divergent vers les pôles de la cellule maternelle, et alors se forme le filament du fuseau de fission. Ils sont attachés aux centromères de la constriction primaire des chromosomes. Pourquoi est-ce nécessaire?

Broche de la division cellulaire anaphase

Expériences G. Boveri, A. Neil et d'autres scientifiques ont permis d'établir que la structure du centre cellulaire et ses fonctions sont interdépendantes. La présence de deux centrioles, bipolaires par rapport aux pôles de la cellule, et la broche de fuseau entre eux, assure une distribution uniforme des chromosomes connectés aux microtubules à chacun des pôles de la cellule mère.

Ainsi, le nombre de chromosomes serala même chose dans les cellules filles à la suite d'une mitose ou moitié moins (dans la méiose) que dans la cellule maternelle d'origine. Particulièrement intéressant est le fait que la structure du centre cellulaire change et est corrélée avec les étapes du cycle de vie de la cellule.

Analyse chimique des organites

Pour mieux comprendre les fonctions et le rôle du centrosomenous étudierons quels composés organiques sont inclus dans sa composition. Comme vous pouvez vous y attendre, les protéines sont les principales. Il suffit de rappeler que la structure et les fonctions de la membrane cellulaire dépendent également de la présence de molécules peptidiques. Notez que dans le centrosome, les protéines ont une capacité contractile. Ils font partie des microtubules et sont appelés tubulines. En étudiant la structure externe et interne du centre cellulaire, nous avons mentionné des éléments auxiliaires: satellites péricentriolaires et appendices de centrioles. Ils comprennent la vésicine et la mycithine.

Il y a aussi des protéines qui régulent le métabolismeorganoïde. Cette kinase et cette phosphatase sont des peptides spéciaux responsables de la nucléation des microtubules, c'est-à-dire de la formation d'une molécule de graine active, avec laquelle commence la croissance et la synthèse des microfilaments radiaux.

Centre cellulaire en tant qu'organisateur de protéines fibrillaires

En cytologie a été finalement fixéreprésentation du centrosome en tant qu'organette principale responsable de la formation des microtubules. Grâce à la généralisation de la recherche, Fulton peut affirmer que le centre cellulaire fournit ce processus de quatre façons. Par exemple: la polymérisation des fibres de broche filamentaire, la formation de percentoryles, la création d'un système de microtubules radiaux de la cellule interphasique et, enfin, la synthèse d'éléments dans le cil primaire. C'est une éducation spéciale, caractéristique du centriole maternel. En étudiant la structure et les fonctions de la membrane cellulaire, les scientifiques la détectent sous un microscope électronique dans le centre cellulaire après la division mitotique de la cellule ou au moment de l'apparition de la mitose. Dans la phase G2 de l'interphase, ainsi que dans les premiers stades de la prophase, le cil disparaît. Selon la composition chimique, il se compose de leurs molécules de tubuline et constitue une étiquette sur laquelle il est possible d'identifier une centriole mère mature. Alors, comment se passe la maturation du centrosome? Considérez toutes les nuances de ce processus.

Les étapes de la formation du centriole

Les cytologistes ont établi que la fille et la mèreles centrioles, formant un diplosome, ne sont pas identiques dans leur structure. Ainsi, la structure mature est bordée par une couche de substance péricentriolaire, le halo mitotique. La maturation complète du centriole fille prend plus d'un cycle de vie cellulaire. A la fin de l'étape G1 du deuxième cycle cellulaire, le nouveau centriole agit déjà comme organisateur de microtubules et est capable de former des filets de broche à filament, ainsi que la formation d'organites spéciaux de mouvement. Ils peuvent être des cils et des flagelles trouvés dans des protozoaires unicellulaires (par exemple, des euglènes de vert, des chaussures d'infusoires), ainsi que dans de nombreuses algues, par exemple des chlamydomonades. Les flagelles formés par les microtubules du centre cellulaire sont équipés de nombreuses spores d'algues, ainsi que de cellules sexuelles d'animaux et d'humains.

Le rôle du centrosome dans la vie de la cellule

Donc, nous étions convaincus que l'un des plusles organites à petites cellules (occupant moins de 1% du volume cellulaire) jouent un rôle prépondérant dans la régulation du métabolisme des cellules végétales et animales. La violation de la formation du fuseau de fission entraîne la formation de cellules filles génétiquement défectueuses. Leurs ensembles de chromosomes diffèrent du nombre normal, ce qui conduit à des aberrations chromosomiques. En conséquence - le développement d'individus anormaux ou leur mort. En médecine, le lien entre le nombre de centrioles et le risque de maladies oncologiques a été établi. Par exemple, si les cellules cutanées normales contiennent 2 centrioles, la biopsie tissulaire en cas de cancer de la peau révèle une augmentation de leur nombre à 4-6. Ces résultats servent de preuve du rôle clé du centrosome dans le contrôle de la division cellulaire. Les dernières données expérimentales indiquent le rôle important de cet organite dans les processus de transport intracellulaire. La structure unique du centre cellulaire lui permet de réguler à la fois la forme de la cellule et son altération. Dans une unité normalement en développement, le centrosome est situé à côté de l'appareil de Golgi, près du noyau, et avec eux fournit des fonctions intégratives et de signalisation dans la mitose, la méiose et la mort cellulaire programmée - l'apoptose. C'est pourquoi les cytologistes modernes considèrent le centrosome comme un important organoïde unificateur de la cellule, responsable à la fois de sa division et de l'ensemble du métabolisme.