Está comprobado que las células de los organismos eucariotas están representadas por un sistema de membranas que forman orgánulos de composición proteína-fosfolípido. Sin embargo, hay una importante excepción a esta regla. Dos orgánulos (centro celular y ribosoma), así como orgánulos de movimiento (flagelos y cilios) tienen una estructura no membranosa. ¿Cómo se educan? En este trabajo, intentaremos encontrar la respuesta a esta pregunta y también estudiaremos la estructura del centro celular de la célula, a menudo llamado centrosoma.
¿Todas las celdas contienen un centro de celda
El primer hecho que interesa a los científicos es la presencia opcional de este organoide. Entonces, en los hongos inferiores, los quitridiomicetos, y en las plantas superiores, está ausente. Al final resultó que, en las algas, en las células humanas y en la mayoría de los animales, la presencia de un centro celular es necesaria para la implementación de los procesos de mitosis y meiosis. Las células somáticas se dividen de la primera manera y las células sexuales se dividen de la otra manera. Un participante obligado en ambos procesos escentrosoma. La divergencia de sus centriolos hacia los polos de la célula en división y el estiramiento de los filamentos del huso de fisión entre ellos asegura una mayor divergencia de los cromosomas unidos a estos filamentos y a los polos de la célula madre.
Los estudios microscópicos revelaron características estructurales del centro celular. Incluye de uno a varios cuerpos densos: centriolos, de los cuales se abren en abanico los microtúbulos. Estudiemos con más detalle la apariencia, así como la estructura del centro celular.
Centrosoma en célula en interfase
En el ciclo de vida de una célula, el centro de la célula se puede ver durante un período llamado interfase. Dos microcilindros suelen estar ubicados cerca de la membrana nuclear. Cada uno de ellos consta de tubos de proteínas, recogidos en tres piezas (tripletes). Nueve de estas estructuras forman la superficie del centriolo. Si hay dos de ellos (lo que sucede con mayor frecuencia), entonces están ubicados en ángulo recto entre sí. Durante el período de vida entre dos divisiones, la estructura del centro celular en la célula es casi la misma en todos los eucariotas.
Ultraestructura del centrosoma
Se hizo posible estudiar en detalle la estructura del centro celular como resultado del uso de un microscopio electrónico. Los científicos han descubierto que los cilindros del centrosoma tienen las siguientes dimensiones: su longitud es de 0,3 a 0,5 micrones, su diámetro es de 0,2 micrones. El número de centriolos se duplica antes de que comience la división. Esto es necesario para que las propias células madre e hija, como resultado de la división, recibancentro celular, formado por dos centríolos. Las características estructurales del centro celular radican en que los centriolos que lo componen no son equivalentes: uno de ellos, el maduro (materno), contiene elementos adicionales: el satélite pericentriolar y sus apéndices. El centríolo inmaduro tiene un sitio específico llamado rueda de carro.
Comportamiento del centrosoma en mitosis
Es bien sabido que el crecimiento de un organismo, así como su reproducción, ocurre al nivel de la unidad elemental de la naturaleza viva, que es la célula. La citología considera la estructura de la célula, la localización y las funciones de la célula, así como sus orgánulos. A pesar de que los científicos han investigado mucho, el centro celular aún no está suficientemente estudiado, aunque su papel en la división celular se ha dilucidado por completo. En la profase de la mitosis y en la profase de la división de reducción de la meiosis, los centriolos divergen hacia los polos de la célula madre, y luego se forma el hilo del huso de fisión. Están unidos a los centrómeros de la constricción primaria de los cromosomas. ¿Para qué sirve?
Huso de división celular en anafase
Los experimentos de G. Boveri, A. Neil y otros científicos permitieron establecer que la estructura del centro celular y sus funciones están interconectadas. La presencia de dos centriolos ubicados bipolarmente con respecto a los polos de la célula, y filamentos del huso entre ellos, asegura una distribución uniforme de cromosomas conectados a microtúbulos a cada uno de los polos de la célula madre.
Por lo tanto, el número de cromosomas será el mismo en las células hijas como resultado de la mitosis, o la mitad (en la meiosis) que en la célula madre original. De particular interés es el hecho de que la estructura del centro celular cambia y se correlaciona con las etapas del ciclo de vida celular.
Análisis químico del orgánulo
Para comprender mejor las funciones y el papel del centrosoma, estudiemos qué compuestos orgánicos se incluyen en su composición. Como era de esperar, las proteínas lideran. Baste recordar que la estructura y funciones de la membrana celular también dependen de la presencia de moléculas peptídicas en ella. Tenga en cuenta que las proteínas en el centrosoma tienen una capacidad contráctil. Forman parte de los microtúbulos y se denominan tubulinas. Estudiando la estructura externa e interna del centro celular, mencionamos elementos auxiliares: satélites pericentriolares y apéndices centríolos. Incluyen cenexin y myricitin.
También hay proteínas que regulan el metabolismo del organoide. Estas son la quinasa y la fosfatasa, péptidos especiales responsables de la nucleación de microtúbulos, es decir, de la formación de una molécula semilla activa, a partir de la cual comienza el crecimiento y la síntesis de microfilamentos radiales.
Centro celular como organizador de proteínas fibrilares
En citología, finalmente se ha afianzado la idea del centrosoma como el principal orgánulo responsable de la formación de microtúbulos. Gracias a los estudios generalizadores de K. Fulton, se puede argumentar que el centro celularproporciona este proceso de cuatro maneras. Por ejemplo: polimerización de los filamentos del huso de fisión, formación de centriolos, creación de un sistema radial de microtúbulos en la célula de interfase y, finalmente, síntesis de elementos en el cilio primario. Esta es una formación especial característica del centriolo materno. Al estudiar la estructura y funciones de la membrana celular, los científicos la detectan bajo un microscopio electrónico en el centro celular después de la división celular mitótica o en el momento del inicio de la mitosis. En la etapa G2 de la interfase, así como en las primeras etapas de la profase, el cilio desaparece. Según su composición química, se compone de moléculas de tubulina y es un marcador por el cual se puede identificar un centriolo materno maduro. Entonces, ¿cómo ocurre la maduración del centrosoma? Considere todos los matices de este proceso.
Etapas de formación del centriolo
Los citólogos han establecido que los centríolos materno e hijo que forman el diplosoma no tienen la misma estructura. Entonces, la estructura madura está bordeada por una capa de sustancia pericentriolar, un halo mitótico. La maduración completa del centriolo hijo lleva más de un ciclo de vida celular. Al final de la etapa G1 del segundo ciclo celular, el nuevo centríolo ya actúa como organizador de microtúbulos y es capaz de formar filamentos de huso de fisión, así como la formación de orgánulos especiales de movimiento. Pueden ser cilios y flagelos, que se encuentran en protozoos unicelulares (por ejemplo, euglena verde, ciliados-zapatos), así como en muchas algas, como las clamidomonas. Los flagelos formados debido a los microtúbulos del centro celular reciben muchosesporas en algas, así como células germinales de animales y humanos.
El papel del centrosoma en la vida celular
Entonces, hemos visto que uno de los orgánulos celulares más pequeños (ocupa menos del 1% del volumen celular) desempeña un papel principal en la regulación del metabolismo de las células vegetales y animales. La violación de la formación del huso de división implica la formación de células hijas genéticamente defectuosas. Sus conjuntos de cromosomas difieren del número normal, lo que conduce a aberraciones cromosómicas. Como resultado, el desarrollo de individuos anormales o su muerte. En medicina se ha establecido el hecho de la relación entre el número de centríolos y el riesgo de desarrollar cáncer. Por ejemplo, si las células normales de la piel contienen 2 centriolos, entonces una biopsia de tejido en caso de cáncer de piel revela un aumento en su número a 4-6. Estos resultados proporcionan evidencia del papel clave del centrosoma en el control de la división celular. Datos experimentales recientes apuntan al importante papel de este orgánulo en los procesos de transporte intracelular. La estructura única del centro celular le permite regular tanto la forma de la célula como su cambio. En una unidad de desarrollo normal, el centrosoma se encuentra junto al aparato de Golgi, cerca del núcleo, y junto con ellos proporciona funciones integradoras y de señalización en la implementación de la mitosis, la meiosis y la muerte celular programada, la apoptosis. Es por eso que los citólogos modernos consideran al centrosoma como un importante orgánulo unificador de la célula, responsable tanto de su división como de todo el proceso.metabolismo general.
