Клеточный центр (центросома)
Клеточный центр — важнейший органоид, присутствующий в клетках животных. Важно отметить, что он отсутствует у высших растений, низших грибов и некоторых простейших.
Особенности строения Органоид состоит из центросферы и двух центриолей (материнской и дочерней). Центриоли всегда располагаются строго перпендикулярно друг к другу. Структурно каждая центриоль представляет собой полый цилиндр. Его стенка образована 9 триплетами (в каждом триплете по три слившиеся микротрубочки). Характерной особенностью клеточного центра является его способность к самовоспроизведению.
Топография в клетке Локализация клеточного центра напрямую зависит от фазы клеточного цикла:
- В покоящихся (неделящихся) клетках центросома находится вблизи ядра или рядом с комплексом Гольджи.
- В делящихся клетках центриоли расходятся и располагаются на противоположных полюсах клетки.
Основные функции центросомы:
- Организация и сборка микротрубочек цитоскелета.
- Формирование митотического веретена деления.
- Обеспечение расхождения хромосом к полюсам в анафазе.
- Участие в образовании базальных телец, из которых формируются жгутики и реснички.
Микротрубочки: структурная основа цитоскелета
Микротрубочки представляют собой тончайшие цилиндрические структуры с диаметром 25 нм. Их стенки состоят из глобулярных субъединиц белка тубулина, которые укладываются в виде спирали.
Функциональный комплекс микротрубочек включает в себя сами тубулиновые субъединицы, ассоциированные с ними белки и перемещаемые частицы. Специфической особенностью микротрубочек является их чувствительность к колхицину — алкалоиду, способному вызывать их разрушение.
Биологическая роль микротрубочек:
- Опорная: формируют жесткий каркас (цитоскелет) клетки.
- Структурная: входят в состав центриолей, нитей веретена деления, а также ресничек и жгутиков.
- Транспортная: задают строгие направления для перемещения внутриклеточных компонентов.
- Двигательная: при делении ядра именно они тянут хромосомы к полюсам клетки.
Клиническое значение и патологии
Онкология и фармакология Микротрубочки играют критическую роль в митозе. В современной фармакологии активно применяются препараты, которые ингибируют образование веретена деления и блокируют расхождение хромосом. Под действием таких лекарств клетка (в том числе опухолевая) выходит из клеточного цикла и запускает процесс апоптоза — программируемой гибели.
Нарушение двигательных органелл Поскольку микротрубочки образуют основу ресничек и жгутиков, их повреждение ведет к серьезным заболеваниям:
- Мужское бесплодие: возникает из-за неподвижности сперматозоидов (нарушена структура жгутика).
- Хронический бронхит: развивается при дефектах ресничного аппарата в эпителии дыхательных путей, что нарушает очищение бронхов.
Актиновый цитоскелет
Актиновые филаменты — еще один ключевой компонент цитоскелета. Их нормальная полимеризация и деполимеризация критически важны для жизнеспособности клетки. Если на актиновый аппарат длительно воздействовать повреждающими веществами, нарушающими эту динамику, клетка неизбежно погибает.
Особое значение актин имеет в процессах онкогенеза. В клетках злокачественных опухолей наблюдается снижение экспрессии белков, которые в норме регулируют сборку актина. Это приводит к выраженному изменению формы опухолевой клетки. Более того, выявлена прямая корреляция: специфическая перестройка актинового цитоскелета в трансформированных клетках напрямую связана с их способностью к метастазированию.
Запомнить строение центриоли легко по формуле «9×3»: цилиндр собран из 9 связок, в каждой из которых ровно 3 слившиеся микротрубочки (триплет).
Вопросы с занятий и экзамена
В каких клетках отсутствует клеточный центр?
Клеточный центр (центросома) отсутствует в клетках высших растений, низших грибов и у некоторых простейших организмов.
Как микротрубочки связаны с развитием хронического бронхита?
Микротрубочки образуют каркас ресничек эпителия дыхательных путей. При их повреждении реснички перестают двигаться, дыхательные пути не очищаются от слизи, что ведет к воспалению.
Как цитоскелет влияет на способность опухолей давать метастазы?
В злокачественных клетках меняется регуляция сборки актинового цитоскелета. Это изменяет форму клетки и обеспечивает ей способность к метастазированию.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм разрушения микротрубочек под воздействием колхицина
- Сборка микротрубочек и динамическая нестабильность тубулина
- Строение базальных телец жгутиков и ресничек
- Молекулярный механизм апоптоза при повреждении веретена деления
- Регуляторные белки актинового цитоскелета и их подавление в опухолях
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Цитоскелет» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Клетка — элементарная единица живого»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.