NộI Dung
- Cấu trúc của máy ly tâm
- Centrosome là một phần của Cytoskeleton
- Vai trò của Centrosome trong bộ phận tế bào
- Tái tạo ly tâm
- Vai trò trong sự hình thành lông mao
Các Trung thể ("Cơ thể giữa") là một cấu trúc được tìm thấy trong các tế bào của hầu hết các loài thực vật và động vật. Đó là từ cơ quan này mà các cấu trúc protein được gọi là vi ống hình thức và mở rộng.
Những vi ống này xuất hiện từ trung tâm tổ chức vi ống (MTOC) và không thể thiếu đối với một số chức năng và quá trình tế bào nhân chuẩn trong suốt vòng đời của tế bào. Chúng có lẽ được biết đến nhiều nhất với vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào, bao gồm nguyên phân (sự phân chia vật liệu hạt nhân tế bào thành hạt nhân con gái) theo sau theo thứ tự ngắn tế bào học (sự phân chia toàn bộ tế bào thành tế bào con).
Quá trình phân chia này được trung gian bởi ly tâm của trung tâm.
Cấu trúc của máy ly tâm
Centrosome là cấu trúc có chứa các trung tâm, tạo ra các vi ống có chức năng như trục chính phân bào. Đó là rất nhiều để hình dung, vì vậy một cái nhìn về từng điều này cho một ý tưởng rõ ràng hơn về thiết lập vật lý của các trung tâm.
Suốt trong xen kẽ, đó là khoảng thời gian mà một tế bào không chủ động phân chia, mỗi tế bào chứa một centrosome bao gồm một cặp ly tâm. Mỗi trong số các trung tâm này bao gồm chín bộ ba vi ống trong một sắp xếp hình trụ; nói cách khác, một ly tâm duy nhất bao gồm tổng cộng 27 vi ống chạy từ đầu đến cuối. Hai tâm được định hướng theo góc vuông với nhau. Các bộ ba giống như các ống song song nhỏ nằm trong một đường thẳng.
Đọc thêm về những gì xảy ra trong interphase.
Ngoài ra trong quá trình xen kẽ, tất cả các thành phần cơ bản của tế bào được sao chép, bao gồm cả trung tâm và cặp ly tâm của nó. Ban đầu, hai trung tâm, hoặc cặp ly tâm, vẫn ở gần nhau về mặt vật lý. Sau khi quá trình nguyên phân được thực hiện đầy đủ, hai máy ly tâm di chuyển về phía đối diện của tế bào đang chuẩn bị tách thành hai tế bào con.
Centrosome so với Centromere: Không nên nhầm lẫn giữa centrosome và hoặc centriole tâm động, đó là điểm nối vật lý giữa các nhiễm sắc thể chị em của một nhiễm sắc thể đang chuẩn bị phân chia như là một phần của nguyên phân.)
Các vi ống, như đã lưu ý, có một số chức năng khác nhau trong các tế bào, nhưng mục đích chính của chúng trong phân chia tế bào là phục vụ như các sợi trục chính giúp kiểm soát và thực hiện việc tách các thành phần tế bào trong quá trình phân chia.
Centrosome là một phần của Cytoskeleton
Ngoài việc tham gia nguyên phân, trung tâm đóng vai trò cấu trúc quan trọng trong tế bào bằng cách tạo ra vi ống hình thành tế bào học, đó là những gì mang lại cho các tế bào hình dạng và tính toàn vẹn của chúng.
Mặc dù có thể rất hấp dẫn khi tưởng tượng các tế bào là những khối u mỏng manh, sền sệt, nhỏ hơn một chút so với các vật chứa tròn, mọi tế bào đều cực kỳ năng động, bao gồm cả màng của nó, kiểm soát cẩn thận những chất có thể hoặc không thể đi vào và bên ngoài tế bào.
Đọc thêm về chức năng chính của tế bào vi ống.
Mục đích của chúng tương tự như bộ xương của cơ thể bạn, mang đến cho bạn phần còn lại hình dạng và chức năng chung của bạn như một giá đỡ chứa các thành phần vật lý quan trọng khác của bạn - các cơ quan, cơ bắp và mô của bạn.
Sắp xếp và thành phần Cytoskeleton: Các vi ống tạo thành tế bào học được luồn qua tế bào chất của bên trong tế bào, tạo thành một chuỗi các giằng giữa ranh giới tế bào và nhân của nó gần trung tâm. Các ống này lần lượt bao gồm các đơn vị đơn phân làm từ một protein gọi là tubulin.
Tubulin này, giống như nhiều protein trong tự nhiên, có nhiều loại phụ; phổ biến nhất được tìm thấy trong vi ống là:
Chỉ khi có sự hiện diện của một centrosome, những monome này mới tự hình thành các vi ống, theo cách tương tự, có lẽ, vì trứng, đường và sô cô la chỉ tự hình thành bánh quy trong sự hiện diện của một nhà bếp nhân sự.
Ngoài ra, protein được gọi là thuốc nhuộm và kinesin tham gia giảm thiểu; những thứ này giúp định hướng các đầu của vi ống đến vị trí chính xác của chúng dọc hoặc gần các nhiễm sắc thể sắp phân chia, xếp dọc theo tấm metaphase.
Tầm quan trọng của Centrosomes: Vẫn chưa biết chính xác sự nhân đôi của các trung tâm trong quá trình xen kẽ xảy ra như thế nào. Ngoài ra, đáng chú ý là trong khi các trung tâm và trung tâm xuất hiện trong hầu hết các tế bào thực vật, nguyên phân có thể xảy ra ở thực vật khi không có các cấu trúc này. Trên thực tế, ở một số tế bào động vật, nguyên phân có thể hoạt động ngay cả khi các trung tâm đã bị phá hủy có chủ đích, nhưng điều này thường dẫn đến một số lỗi sao chép cao bất thường.
Do đó người ta tin rằng centrosomes giúp truyền đạt một mức độ kiểm soát trong toàn bộ quá trình, và các nhà hóa sinh đang cố gắng làm sáng tỏ các cơ chế này bởi vì những cơ chế này có thể quan trọng trong nguồn gốc và sự tiến triển của bệnh ung thư và các rối loạn khác phụ thuộc vào sự nhân lên và phân chia tế bào.
••• Dana Chen | Khoa họcVai trò của Centrosome trong bộ phận tế bào
Sự phân chia tế bào là một thành phần quan trọng của sinh học tế bào. Centrosomes đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này.
Hãy nhớ rằng hai tâm của một centrosome được định hướng theo các góc vuông với nhau, có nghĩa là các vi ống trong các tâm này sẽ được sắp xếp theo một trong hai hướng vuông góc lẫn nhau. Cũng nhớ lại rằng hai trung tâm trong một tế bào chưa phân chia hoàn toàn nằm ở hai đầu đối diện của tế bào xen kẽ.
Một hàm ý của hình học này là khi các sợi trục chính của quá trình nguyên phân bắt đầu hình thành, chúng mở rộng từ mỗi bên (hoặc cực cựcTách) của tế bào về phía trung tâm của nó, nơi phân chia tế bào cuối cùng là rõ ràng nhất, và họ cũng mở rộng hoặc hâm mộ người hâm mộ hướng ra ngoài trong một loạt các hướng từ mỗi centrosome.
Hãy thử giữ hai nắm tay khép lại cách nhau một chút, rồi từ từ mở chúng ra trong khi mở rộng các ngón tay vừa nhìn thấy của bạn về phía nhau; điều này cung cấp một bức tranh chung về những gì diễn ra tại các trung tâm khi quá trình nguyên phân.
Bản thân nguyên phân bao gồm bốn giai đoạn (đôi khi được liệt kê là năm). Theo thứ tự, đây là:
Một số nguồn cũng bao gồm prometaphase giữa tiên tri và siêu hình. Khi quá trình nguyên phân được tiến hành, các vi ống phát triển từ trục chính phân bào non ở mỗi cực di chuyển về phía trung tâm của tế bào, nơi các nhiễm sắc thể được nhân lên được sắp xếp theo cặp được gọi là dọc theo cái gọi là tấm metaphase (một đường vô hình dọc theo đó sự phân tách của hạt nhân xảy ra).
Các đầu khác nhau của các sợi trục chính cuộn lên ở một trong ba nơi: trên kinetochore của mỗi cặp nhiễm sắc thể, là cấu trúc mà tại đó các nhiễm sắc thể thực sự tách ra; trên cánh tay của nhiễm sắc thể; và trong tế bào chất chính nó ở phía bên kia của tế bào, gần với trung tâm đối lập hơn so với các điểm xuất phát của sợi này.
Sợi trục chính đang hoạt động: Phạm vi các điểm neo của các đầu của sợi trục chính chứng thực cho sự thanh lịch và phức tạp của quá trình phân bào. Đó là một loại trò chơi kéo co của người Viking, nhưng một loại phải được phối hợp cực kỳ tốt, để bộ phận này chạy xuyên qua giữa chừng chính xác của mỗi cặp nhiễm sắc thể để đảm bảo rằng mỗi tế bào con nhận được chính xác một nhiễm sắc thể từ mỗi cặp.
Do đó, các sợi trục chính thực hiện một số cách đẩy mạnh cũng như rất nhiều cách kéo ra để đảm bảo sự phân chia tế bào không chỉ mạnh mẽ mà chính xác. Các vi ống tham gia vào việc phân chia nhân một mình, nhưng cũng tham gia vào việc phân chia toàn bộ tế bào (tức là, cytokinesis) và bao bọc lại của mỗi tế bào con mới trong màng tế bào của chính nó.
Một cách để có thể tưởng tượng tất cả những điều này: Các tế bào không có cơ bắp, nhưng các vi ống rất gần với các thành phần tế bào.
Tái tạo ly tâm
Như đã nêu, các trung tâm của các tế bào sao chép trong giai đoạn xen kẽ, phần tương đối dài của chu kỳ tế bào giữa các phân chia phân bào. Sự sao chép của centrioles trong centrosome là không đầy đủ thận trọng, có nghĩa là hai con gái ly tâm được hình thành không hoàn toàn giống nhau, như sẽ xảy ra trong một quá trình bảo thủ. Thay vào đó, nhân rộng ly tâm là bán tự động.
Trong khi cơ chế chính xác của sao chép centrosome trong Pha S (giai đoạn tổng hợp) các tế bào xen kẽ vẫn được hiểu đầy đủ, các nhà khoa học đã nhận ra rằng khi một ly tâm phân chia, một trong những máy ly tâm kết quả vẫn giữ được những đặc điểm của mẹ mẹ và có thể tạo ra các vi ống hoạt động.
Máy ly tâm này có các đặc tính giống như tế bào gốc, và trong khi cái còn lại, con gái của người Hồi giáo, thì trở nên khác biệt hoàn toàn. Mỗi ô phân chia có một cặp ly tâm mẹ-con gái ở mỗi cực, vì vậy mỗi tế bào con gái mới, như bạn có thể mong đợi, chứa một ly tâm mẹ và một ly tâm con gái trong mỗi cặp. Trong giai đoạn xen kẽ ngay sau đó, máy ly tâm này sẽ phân chia để tạo lại hai cặp ly tâm mẹ - con gái ly tâm.
Centrioles trong cấu trúc khác biệt: Sự khác biệt tinh tế về chức năng giữa các máy ly tâm góc phải ở mỗi cặp trở nên rõ ràng khi, ví dụ, máy ly tâm mẹ được gắn vào bên trong màng plasma tế bào tế bào để tạo thành một cấu trúc gọi là cơ thể cơ bản. Cơ thể này thường là một phần của cilium, hoặc phần mở rộng đa vi ống giống như tóc, không phải là động lực; đó là, nó không di chuyển.
Một số lông mi (số nhiều của hình thức cilium trực) roi (số ít cờ Flagellum) di chuyển, thường di chuyển toàn bộ các tế bào trong khi trong các trường hợp khác đóng vai trò là những cây chổi thu nhỏ thuộc loại dọn dẹp các mảnh vụn từ khu vực của lá cờ.
Trong khi các nhà sinh học có rất nhiều điều để tìm hiểu về động lực học chính xác của các trung tâm, ung thư cung cấp một cửa sổ cho những gì sai trái với các trung tâm trong trường hợp phân chia tế bào bất thường. Các nhà nghiên cứu đã quan sát, ví dụ, rằng các tế bào ung thư thường chứa số lượng trung tâm bất thường thay vì một hoặc hai dự kiến, và một số loại thuốc chống ung thư (ví dụ, Taxol và vincristine) phát huy tác dụng của chúng bằng cách can thiệp vào quá trình lắp ráp vi ống.
Vai trò trong sự hình thành lông mao
Flagellum là một loại vi ống cho phép vận động, như trong trường hợp của một tinh trùng. Một lá cờ bắt nguồn từ một cơ sở cơ bản duy nhất trên bề mặt bên trong của màng plasma. Do đó, một tế bào tinh trùng chứa một cặp ly tâm duy nhất.
Bởi vì một số lượng tế bào tinh trùng cuối cùng là hợp nhất với một tế bào trứngvà một tế bào trứng thiếu cơ thể cơ bản, đó là tinh trùng đảm bảo rằng một hợp tử mới được hình thành (sản phẩm của sự kết hợp tinh trùng trứng và bước đầu tiên trong việc tạo ra một sinh vật mới trong sinh sản) sẽ có thể phân chia, kể từ đó máy ly tâm bao gồm các hướng dẫn và các thành phần cần thiết cho quá trình phân chia.
Một số sinh vật có lông mao trên một số tế bào. Điều này bao gồm một số tế bào của đường hô hấp của riêng bạn. Các biểu mô (các tế bào bề mặt; da của bạn là một loại biểu mô) mà các đường phổi của bạn tạo thành một số cơ quan cơ bản được kết nối, đó là những gì một cilium thực sự là. Các phần mở rộng hình ống của các tế bào có chức năng này di chuyển dọc theo chất nhầy và các hạt vật chất và do đó bảo vệ bên trong phổi.