Është vërtetuar se qelizat e organizmave eukariote përfaqësohen nga një sistem membranash që formojnë organele me përbërje proteine-fosfolipide. Sidoqoftë, ekziston një përjashtim i rëndësishëm nga ky rregull. Dy organele (qendra e qelizave dhe ribozomi), si dhe organelet e lëvizjes (flagella dhe cilia) kanë një strukturë jo membranore. Si edukohen? Në këtë punë, ne do të përpiqemi të gjejmë përgjigjen për këtë pyetje, si dhe të studiojmë strukturën e qendrës qelizore të qelizës, e quajtur shpesh centrozom.
A përmbajnë të gjitha qelizat një qendër qelize
Fakti i parë për të cilin shkencëtarët janë të interesuar është prania opsionale e këtij organoidi. Pra, në kërpudhat e ulëta - chytridiomycetes - dhe në bimët më të larta, ai mungon. Siç doli, në algat, në qelizat njerëzore dhe në shumicën e kafshëve, prania e një qendre qelizore është e nevojshme për zbatimin e proceseve të mitozës dhe mejozës. Qelizat somatike ndahen në mënyrën e parë dhe qelizat seksuale në mënyrën tjetër. Një pjesëmarrës i detyrueshëm në të dy proceset ështëcentrozom. Divergjenca e centrioleve të saj në polet e qelizës ndarëse dhe shtrirja e fijeve të boshtit të ndarjes ndërmjet tyre siguron divergjencë të mëtejshme të kromozomeve të lidhura me këto filamente dhe me polet e qelizës amë.
Studimet mikroskopike zbuluan tipare strukturore të qendrës qelizore. Ai përfshin nga një deri në disa trupa të dendur - centriolet, nga të cilët dalin mikrotubulat. Le të studiojmë më në detaje pamjen, si dhe strukturën e qendrës qelizore.
Centrozomi në qelizën ndërfazore
Në ciklin jetësor të një qelize, qendra qelizore mund të shihet gjatë një periudhe të quajtur ndërfazë. Dy mikrocilindra zakonisht ndodhen pranë membranës bërthamore. Secila prej tyre përbëhet nga tuba proteinash, të mbledhura në tre pjesë (treshe). Nëntë struktura të tilla formojnë sipërfaqen e centriolës. Nëse ka dy prej tyre (gjë që ndodh më shpesh), atëherë ato janë të vendosura në kënde të drejta me njëri-tjetrin. Gjatë periudhës së jetës midis dy ndarjeve, struktura e qendrës qelizore në qelizë është pothuajse e njëjtë në të gjithë eukariotët.
Ultrastruktura e centrozomit
U bë e mundur të studiohej në detaje struktura e qendrës qelizore si rezultat i përdorimit të një mikroskopi elektronik. Shkencëtarët kanë zbuluar se cilindrat e centrozomeve kanë këto dimensione: gjatësia e tyre është 0,3-0,5 mikron, diametri i tyre është 0,2 mikron. Numri i centrioleve dyfishohet përpara se të fillojë ndarja. Kjo është e nevojshme në mënyrë që vetë qelizat e nënës dhe bijës, si rezultat i ndarjes, të marrinqendër qelizore, e përbërë nga dy centriola. Veçoritë strukturore të qendrës qelizore qëndrojnë në faktin se centriolet që e përbëjnë atë nuk janë ekuivalente: njëri prej tyre, ai i pjekur (nëna), përmban elementë shtesë: satelitin pericentriolar dhe shtojcat e tij. Centriola e papjekur ka një vend specifik të quajtur një rrotë karroce.
Sjellja e centrozomit në mitozë
Dihet mirë se rritja e një organizmi, si dhe riprodhimi i tij, ndodh në nivelin e njësisë elementare të natyrës së gjallë, që është qeliza. Struktura e qelizës, lokalizimi dhe funksionet e qelizës, si dhe organelet e saj, merren parasysh nga citologjia. Pavarësisht se shkencëtarët kanë bërë shumë kërkime, qendra qelizore ende nuk është studiuar mjaftueshëm, megjithëse roli i saj në ndarjen e qelizave është sqaruar plotësisht. Në profazën e mitozës dhe në atë të ndarjes reduktuese të mejozës, centriolet divergjojnë drejt poleve të qelizës amë dhe më pas formohet filli i boshtit të ndarjes. Ata janë ngjitur në centromeret e shtrëngimit parësor të kromozomeve. për çfarë është?
Bishti i ndarjes qelizore anafaze
Eksperimentet e G. Boveri, A. Neil dhe shkencëtarë të tjerë bënë të mundur që të përcaktohet se struktura e qendrës qelizore dhe funksionet e saj janë të ndërlidhura. Prania e dy centrioleve të vendosura në mënyrë bipolare në lidhje me polet e qelizës, dhe filamente të boshtit ndërmjet tyre, siguron një shpërndarje të barabartë të kromozomeve të lidhura me mikrotubulat në secilin nga polet e qelizës amë.
Kështu, numri i kromozomeve do të jetë i njëjtë në qelizat bijë si rezultat i mitozës, ose gjysma (në mejozë) sa në qelizën e nënës origjinale. Me interes të veçantë është fakti se struktura e qendrës qelizore ndryshon dhe lidhet me fazat e ciklit jetësor të qelizës.
Analiza kimike e organelës
Për një kuptim më të mirë të funksioneve dhe rolit të centrozomit, le të studiojmë se cilat përbërje organike përfshihen në përbërjen e tij. Siç mund të pritej, proteinat janë udhëheqëse. Mjafton të kujtojmë se struktura dhe funksionet e membranës qelizore varen edhe nga prania e molekulave peptide në të. Vini re se proteinat në centrozom kanë një aftësi kontraktuese. Ato janë pjesë e mikrotubulave dhe quhen tubulina. Duke studiuar strukturën e jashtme dhe të brendshme të qendrës së qelizës, përmendëm elementët ndihmës: satelitët pericentriolar dhe shtojcat centriole. Ato përfshijnë ceneksin dhe myricitin.
Ka edhe proteina që rregullojnë metabolizmin e organoidit. Këto janë kinaza dhe fosfataza - peptide speciale përgjegjëse për bërthamën e mikrotubulave, domethënë për formimin e një molekule të farës aktive, nga e cila fillon rritja dhe sinteza e mikrofilamenteve radiale.
Qendra qelizore si organizatore e proteinave fibrilare
Në citologji, më në fund ka zënë vend ideja e centrosomes si organeli kryesor përgjegjës për formimin e mikrotubulave. Falë studimeve përgjithësuese të K. Fulton mund të argumentohet se qendra qelizoreofron këtë proces në katër mënyra. Për shembull: polimerizimi i filamenteve të boshtit të ndarjes, formimi i centrioleve, krijimi i një sistemi radial të mikrotubulave në qelizën ndërfazore dhe, së fundi, sinteza e elementeve në ciliumin primar. Ky është një formacion i veçantë karakteristik i centriolës së nënës. Duke studiuar strukturën dhe funksionet e membranës qelizore, shkencëtarët e zbulojnë atë nën një mikroskop elektronik në qendrën e qelizës pas ndarjes së qelizave mitotike ose në kohën e fillimit të mitozës. Në fazën G2 të interfazës, si dhe në fazat e hershme të profazës, ciliumi zhduket. Sipas përbërjes së tij kimike, ai përbëhet nga molekula tubuline dhe është një etiketë me të cilën mund të identifikohet një centriole e pjekur e nënës. Pra, si ndodh maturimi i centrozomit? Merrni parasysh të gjitha nuancat e këtij procesi.
Fazat e formimit të centriolës
Citologët kanë vërtetuar se centriolat e bijës dhe të nënës që formojnë diplozomin nuk janë të njëjta në strukturë. Pra, struktura e pjekur kufizohet nga një shtresë e substancës pericentriolar - një halo mitotike. Maturimi i plotë i centriolës së bijës zgjat më shumë se një cikël jetësor qelizor. Në fund të fazës G1 të ciklit të dytë qelizor, centriola e re tashmë vepron si një organizator i mikrotubulave dhe është në gjendje të formojë filamente të boshtit të ndarjes, si dhe të formojë organele speciale të lëvizjes. Ato mund të jenë qerpikët dhe flagjelat, të gjetura në protozoarët njëqelizorë (për shembull, euglena jeshile, ciliates-këpucët), si dhe në shumë alga, si klamidomonas. Flagjelat e formuara për shkak të mikrotubulave të qendrës qelizore furnizohen me shumësporet në algat, si dhe qelizat germinale të kafshëve dhe njerëzve.
Roli i centrozomit në jetën qelizore
Pra, ne kemi parë që një nga organelet më të vogla të qelizave (zë më pak se 1% të vëllimit të qelizës) luan një rol kryesor në rregullimin e metabolizmit të qelizave bimore dhe shtazore. Shkelja e formimit të boshtit të ndarjes sjell formimin e qelizave bija gjenetikisht të dëmtuara. Grupet e tyre të kromozomeve ndryshojnë nga numri normal, gjë që çon në aberacione kromozomale. Si rezultat, zhvillimi i individëve jonormalë ose vdekja e tyre. Në mjekësi, është vërtetuar fakti i marrëdhënies midis numrit të centrioles dhe rrezikut të zhvillimit të kancerit. Për shembull, nëse qelizat normale të lëkurës përmbajnë 2 centriola, atëherë një biopsi e indeve në rast të kancerit të lëkurës zbulon një rritje të numrit të tyre në 4-6. Këto rezultate ofrojnë dëshmi për rolin kryesor të centrozomit në kontrollin e ndarjes së qelizave. Të dhënat e fundit eksperimentale tregojnë për rolin e rëndësishëm të kësaj organele në proceset e transportit ndërqelizor. Struktura unike e qendrës qelizore e lejon atë të rregullojë formën e qelizës dhe ndryshimin e saj. Në një njësi normalisht në zhvillim, centrozomi ndodhet pranë aparatit Golgi, pranë bërthamës dhe së bashku me to ofron funksione integruese dhe sinjalizuese në zbatimin e mitozës, mejozës, si dhe vdekjes së programuar të qelizave - apoptozës. Kjo është arsyeja pse citologët modernë e konsiderojnë centrozomën një organel të rëndësishëm unifikues të qelizës, përgjegjës si për ndarjen e tij ashtu edhe për të gjithë.metabolizmi i përgjithshëm.
