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

Il est prouvé que les cellules d'organismes eucaryotes sont représentées par un système de membranes formant organoïdes de protéines-phospholipides. Cependant, il existe une exception importante à cette règle. Deux organites (centre cellulaire et ribosome), ainsi que les organoïdes de mouvement (flagelles et cils) ont une structure non membraneuse. Qu'est-ce qu'ils sont éduqués? Dans cet article, nous essaierons de trouver une réponse à cette question, et étudierons également la structure du centre cellulaire d'une cellule, souvent appelée centrosome.

Toutes les cellules contiennent un centre cellulaire

Le premier fait que les scientifiques intéressés sont la présence facultative de cet organoïde. Ainsi, dans les champignons inférieurs – chitridiomycètes – et dans les plantes supérieures, il est absent. Comme il s'est avéré, dans les algues, dans les cellules humaines et dans la plupart des animaux, la présence d'un centre cellulaire est nécessaire pour la réalisation des processus de la mitose et de la méiose. La première façon de diviser les cellules somatiques, et d'autres – le sexe. Le participant obligatoire dans les deux processus est le centrosome. L'écart entre ses centrioles et les pôles de la cellule diviseur et la tension entre les fils de la filament filiale assure une divergence supplémentaire des chromosomes attachés à ces filaments et aux pôles de la cellule mère.

Des études microscopiques ont révélé les caractéristiques de la structure du centre cellulaire. Il comprend de un à plusieurs corpus denses – centrioles, dont les microtubules divergent différemment. Nous étudierons plus en détail l'apparence, ainsi que la structure du centre cellulaire.

Centrosome dans une cellule interphase

Dans le cycle de vie de la cellule, le centre de la cellule peut être vu dans une période appelée l'interphase. Près de la membrane centrale se trouvent habituellement deux microcylindres. Chacun d'entre eux se compose de tubes protéinés, recueillis en trois morceaux (triplets). Neuf structures de ce genre forment la surface d'un centriole. S'il en existe deux (ce qui se produit le plus souvent), ils se situent à angle droit les uns avec les autres. Dans la période de vie entre deux divisions, la structure du centre cellulaire dans la cellule est presque la même pour tous les eucaryotes.

Ultrastructure du centrosome

Une étude détaillée de la structure du centre cellulaire a été rendue possible grâce à l'utilisation d'un microscope électronique. Les scientifiques ont déterminé que les cylindres des centrosomes ont les dimensions suivantes: leur longueur est de 0,3-0,5 microns et leur diamètre est de 0,2 microns. Le nombre de centrioles avant la division commence 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 équivalents: l'un d'eux – mature (maternel) – contient des éléments supplémentaires: le satellite péricentriolaire et ses appendices. Le centriole immature a une zone spécifique appelée roue d'une roue.

Le comportement du centrosome en mitose

Il est bien connu que la croissance de l'organisme, ainsi que sa reproduction, se produit au niveau de l'unité élémentaire de la nature vivante, qui est la cellule. La structure de la cellule, la localisation et les fonctions de la cellule, ainsi que ses organoïdes, sont examinés par cytologie. Malgré le fait que les scientifiques ont mené beaucoup de recherches, le centre cellulaire est encore mal compris, bien que son rôle dans la division cellulaire ait été clairement clarifié. Dans la prophétie de la mitose et dans la prophase de la division réductrice de la méiose, les centrioles divergent vers les pôles de la cellule maternelle, puis le filament de la fission est formé. Ils sont attachés aux centromères de la constriction primaire des chromosomes. Pourquoi est-ce nécessaire?

Broche de la division cellule anaphase

Les expériences de 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 aux pôles de la cellule, et la broche de filament entre eux, assure une distribution uniforme des chromosomes connectés aux microtubules à chacun des pôles de la cellule mère.

Ainsi, le nombre de chromosomes sera le même dans les cellules filles par suite de la mitose ou la moitié (dans la méiose) que dans la cellule maternelle originale. Particulièrement intéressant est le fait que la structure du centre cellulaire change et est en corrélation avec les étapes du cycle de vie de la cellule.

Analyse chimique des organites

Pour une meilleure compréhension des fonctions et du rôle du centrosome, étudions les composés organiques inclus dans sa composition. Comme vous pouvez l'attendre, les principales protéines sont. 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 s'appellent les tubulines. En étudiant la structure externe et interne du centre cellulaire, nous avons mentionné des éléments auxiliaires: les satellites pericentriolaires et les appendices de centrioles. Ils comprennent la cire et la mycithine.

Il existe également des protéines qui régulent le métabolisme de l'organoïde. Cette kinase et la phosphatase sont des peptides spéciaux responsables de la nucléation des microtubules, c'est-à-dire pour 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, le concept du centrosome en tant qu'organe principal responsable de la formation des microtubules a finalement été résolu. Grâce à la recherche généralisée, Fulton peut dire que le centre cellulaire fournit ce processus de quatre façons. Par exemple: la polymérisation des fibres de la filament, la formation de percentoryols, la création d'un système de microtubules radiaux de la cellule interphase et enfin la synthèse d'éléments dans le cilium primaire. C'est une éducation spéciale, caractéristique du centriole maternel. En étudiant la structure et les fonctions de la membrane cellulaire, les scientifiques le détectent sous un microscope électronique dans le centre cellulaire après la division mitotique de la cellule ou au moment du début de la mitose. Dans la phase G2 de l'interphase, ainsi que dans les premiers stades de la prophase, le cilium disparaît. Selon la composition chimique, elle se compose de leurs molécules de tubuline et est une étiquette sur laquelle un centriole mère mûre peut être déterminé. Alors, comment se produit la maturation du centrosome? Considérez toutes les nuances de ce processus.

Etapes de la formation de centriole

Les cytologues ont établi que les centrioles de fille et de mère formant le diplosome ne sont pas identiques en structure. Ainsi, la structure mature est bordée par une couche de substance pericentriolaire, l'halo mitotique. La maturation complète de la fille centriole prend plus d'un cycle de vie cellulaire. À 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 fils de filaments, ainsi que la formation d'organites de mouvement spéciaux. Ils peuvent être cilia et flagella dans les protozoaires unicellulaires (p. Ex., Euglenae de vert, infusoria-shoes), et aussi dans de nombreuses algues, par exemple chlamydomonades. Les flagelles, formés par des microtubules du centre cellulaire, sont pourvus de nombreuses spores dans les algues, ainsi que des cellules sexuelles d'animaux et d'humains.

Rôle du centrosome dans la vie de la cellule

Ainsi, nous avons été convaincus que l'un des plus petits organites cellulaires (occupant moins de 1% du volume cellulaire) joue un rôle de premier plan dans la régulation du métabolisme des cellules végétales et animales. La violation de la formation de la broche 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 décès. En médecine, le rapport entre le nombre de centrioles et le risque de développement du cancer a été établi. Par exemple, si les cellules normales de la peau contiennent 2 centrioles, la biopsie des tissus 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 cette organelle 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 sa modification. Dans une unité qui se développe normalement, le centrosome est situé à côté de l'appareil de Golgi, près du noyau et, conjointement avec eux, fournit des fonctions intégratives et de signalisation dans la mise en œuvre de la mitose, de la méiose et de la mort cellulaire programmée – l'apoptose. C'est pourquoi les cytologues modernes considèrent le centrosome comme un organoïde unitaire important de la cellule, responsable à la fois de sa division et de l'ensemble du métabolisme.