Медицинская биология: конспект лекций для вузов

В большинстве животных клеток и в некоторых клетках растений (в клетках, образующих сперматозоиды, а также у некоторых водорослей и грибов) около ядра имеется центриоль. Это образование похоже на полый цилиндр (диаметр – около 150 нм, длина – 300–500 нм) со стенкой из 27 микротрубочек, расположенных в виде 9 триплетов. Незрелые центриоли (процентриоли) состоят из 9 одиночных микротрубочек, а позднее – из 9 двойных трубочек (дублетов).

Центриоли – это центры обогащения для центров-организаторов микротрубочек, которые, в свою очередь, образуют плотную перицентриолярную оболочку. Перицентриолярные центры-организаторы продуцируют центриоли и базальные тельца, а во время деления ядра – нити веретена. Базальные тельца могут также формироваться цитоплазматическими центрами-организаторами. Вновь образованная центриоль часто располагается перпендикулярно к старой. К началу деления ядра центриоли разделяются и расходятся к противоположным полюсам клетки.

2.

Роль жгутиков

Жгутики и реснички представляют собой подвижные цитоплазматические отростки , служащие либо для передвижения всего организма (у бактерий, водорослей, грибов, ресничных червей и др.), либо репродуктивных клеток (изогамет, спермиев, зооспор), либо для транспорта частиц и жидкостей (например, реснички у мерцательных клеток слизистой носа и трахеи, яйцеводов и т. д.).

Жгутики эукариотических клеток имеют толщину до 200 нм и длину до 100 мкм и больше. Более короткие (обычно 10–20 мкм) жгутики, которых бывает много на одной клетке, называются ресничками. По всей длине жгутика или реснички проходят 20 микротрубочек: 9 периферических дублетов + 2 центральные одиночные. Дублет состоит из 23 протофиламентов – по 10 на каждую микротрубочку + 3 общих в области их соприкосновения. Дублеты имеют парные отростки (разделенные по длине трубочки расстояниями около 17 нм) из удлиненных молекул белка динеина. Эти отростки, похожие на руки (толщиной 2–5 нм и длиной до 10–40 нм), подходят к соседним дублетам.

Динеин, подобно миозину , обладает АТФазной активностью. Освобождаемая энергия используется для активного скольжения отростков из динеина вдоль соседних дублетов из тубулина (аналогичного скольжению миозиновых нитей по актиновым в мышцах). Это приводит к изгибанию жгутиков, так как микротрубочки прочно закреплены у основания.

3.

Образование жгутиков и ресничек

Образование жгутика (или реснички) начинается от базального тельца. Две внутренние микротрубочки каждого триплета удлиняются и образуют дублеты жгутика. Дублеты готовой органеллы оканчиваются в базальном тельце или (что бывает нередко у ресничек) продолжаются в глубь клетки. Обе центральные трубочки заканчиваются или в маленьком аксиальном зерне (аксосоме), или в базальной пластинке.

4.

Роль жгутиков в прокариотической клетке

Жгутики прокариот (бактериальные жгутики) не гомологичны жгутикам эукариотических клеток. Они меньше (диаметр 10–20 нм, длина около 12 мкм) и не имеют трубчатых структур. Они состоят из длинной жгутиковой нити, жгутикового крючка и 2–4 базальных дисков. Нить построена из белка флагеллина (молекулярная масса 40000).

Яйцевидные или клиновидные молекулы этого белка образуют 3—11 субнитей, которые скручиваются в нить.

Внутренний диск встроен в плазматическую мембрану. Он, по-видимому, вращается и приводит во вращение весь жгутик, тогда как наружные диски прочно закреплены в клеточной стенке и служат своего рода подшипниками – единственный пример такого конструктивного принципа у живых организмов.

Вопрос 35. Веретено деления

1.

Образование веретена

При делении ядра между двумя противоположными полюсами клетки образуется так называемое веретено. Оно состоит из нитей (волокон), которые представляют собой пучки из большого числа (иногда более 100) микротрубочек. На каждом полюсе находится центриоль либо с перицентриолярным центром-организатором микротрубочек (у животных), либо аморфным («полярная шапочка» у большинства растений), либо пластинчатым или слоистым («веретенные полярные тельца» у многих грибов и некоторых водорослей). Дополнительный центр-организатор – кинетохор – лежит у центромеры каждой хроматиды.

2.

Виды нитей веретена

Различают следующие виды нитей веретена:

• хромосомные (кинетохорные, или тянущие) нити, которые образуются из кинетохора и связывают его с одним из полюсов;

• центральные нити, образующиеся из полярных центров-организаторов и связывающие между собой оба полюса;

• полярные нити, которые образуются только при наличии центриолей в перицентриолярных центрах-организаторах и оканчиваются в цитоплазме.

3.

Механизмы движений нитей