الجسيم المركزي: الوظائف والبنية - مادة الاحياء - 2026

و الجسيم المركزي هو عضية الخلية خالية من الغشاء الذي يشارك في عمليات الانقسام الخلوي، الحركة الخلية، قطبية الخلية والنقل داخل الخلايا، وتنظيم شبكة أنيبيب، وفي إنتاج أهداب والأسواط.

نظرًا لوظيفتها الرئيسية ، تُعرف باسم "مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة". في معظم الحالات ، يقع هذا الهيكل بالقرب من نواة الخلية ويرتبط بقوة بالمغلف النووي.

في الخلايا الحيوانية ، تتكون الجسيمات المركزية من مريكزين مغموران في مصفوفة محيطية ، غنية بأنواع مختلفة من البروتينات. المريكزات مسؤولة عن تنظيم الأنابيب الدقيقة للمغزل.

ومع ذلك ، فإن هذه الهياكل ليست ضرورية لعمليات انقسام الخلايا. في الواقع ، في معظم النباتات وحقيقيات النوى الأخرى ، تفتقر الجسيمات المركزية إلى المريكزات.

جميع الجسيمات المركزية هي من أصل أبوي ، لأنه في اللحظة التي يحدث فيها الإخصاب ، يكون الجسيم المركزي للبويضة معطلاً. لذلك ، فإن الجسيم المركزي الذي يوجه عمليات انقسام الخلايا بعد الإخصاب يأتي فقط من الحيوانات المنوية. على عكس الميتوكوندريا ، على سبيل المثال ، الأم في الأصل.

تم إنشاء علاقة وثيقة إلى حد ما بين التغيرات في الجسيمات المركزية وتطور الخلايا السرطانية.

الوظائف الرئيسية للجسيم المركزي

في سلالات مختلفة من حقيقيات النوى ، تعتبر الجسيمات المركزية عضيات متعددة الوظائف تؤدي عددًا كبيرًا من المهام الخلوية.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للمركزات في تنظيم الأنابيب الدقيقة وتعزيز بلمرة الوحدات الفرعية لبروتين يسمى "توبولين". هذا البروتين هو المكون الرئيسي للأنابيب الدقيقة.

Centrosomes هي جزء من الجهاز الانقسامي. بالإضافة إلى الجسيمات المركزية ، يشتمل هذا الجهاز على المغزل الانقسامي ، الذي يتكون من الأنابيب الدقيقة ، التي تولد في كل مركز مركزي وتربط الكروموسومات بأقطاب الخلايا.

في انقسام الخلايا ، يعتمد الفصل المتساوي للكروموسومات عن الخلايا الوليدة بشكل أساسي على هذه العملية.

عندما تحتوي الخلية على مجموعة غير متساوية أو غير طبيعية من الكروموسومات ، فقد يكون الكائن الحي غير قابل للحياة أو قد يكون من المفضل نمو الأورام.

وظائف ثانوية

تشارك Centrosomes في الحفاظ على شكل الخلية وتشارك أيضًا في حركات الأغشية ، لأنها مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بالأنابيب الدقيقة وعناصر أخرى في الهيكل الخلوي.

اقترحت الدراسات الحديثة وظيفة جديدة للمركز ، تتعلق باستقرار الجينوم. هذا أمر بالغ الأهمية في التطور الطبيعي للخلايا ، وإذا فشل ، يمكن أن يؤدي إلى تطور أمراض مختلفة.

ما إذا كانت الخلايا الحيوانية يمكن أن تتطور بشكل صحيح أم لا في غياب المريكزات هو موضوع مثير للجدل في الأدبيات.

يدعم بعض الخبراء فكرة أنه على الرغم من أن خلايا حيوانية معينة يمكن أن تتكاثر وتعيش في غياب المريكزات ، فإنها تظهر تطورًا شاذًا. من ناحية أخرى ، هناك أيضًا أدلة تدعم الموقف المعاكس.

بناء

تتكون Centrosomes من اثنين من المريكزات (زوج ، ويسمى أيضًا دبلوسومات) محاطة بمصفوفة حول المركز.

Centrioles

تتشكل المريكزات مثل الأسطوانات وتشبه البرميل. في الفقاريات ، يبلغ عرضها 0.2 ميكرومتر وطولها 0.3 إلى 0.5 ميكرومتر.

في المقابل ، يتم تنظيم هذه الهياكل الأسطوانية في تسعة أنابيب صغيرة على شكل حلقة ثلاثية. عادة ما يُشار إلى هذا الترتيب على أنه 9 + 0.

يشير الرقم 9 إلى الأنابيب الدقيقة التسعة ويشير الصفر إلى غيابها في الجزء المركزي. تعمل الأنابيب الدقيقة كنوع من أنظمة العارضة التي تقاوم ضغط الهيكل الخلوي.

يوجد في الجسيمات المركزية ثلاثة أنواع من الأنابيب الدقيقة ، لكل منها وظيفة وتوزيع محدد:

-الأنابيب النجمية ، التي تثبت الجسيم المركزي في غشاء الخلية عن طريق امتدادات قصيرة.

-الأنابيب الدقيقة للكروموسوم (kinetochore عبارة عن هيكل من الكروموسوم الموجود في مراكزهم المركزية) ، والذي يقرن kinetochore المرتبط بالكروموسوم مع الجسيمات المركزية.

-أخيرًا ، الأنابيب الدقيقة القطبية ، الموجودة في كلا قطبي الاستخدام.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المريكزات تؤدي إلى ظهور الأجسام القاعدية. كلا العنصرين قابلان للتحويل. هذه هي الهياكل التي تأتي منها الأهداب والسوط ، وهي عناصر تسمح بالحركة في كائنات معينة.

مصفوفة Pericentriolar

المصفوفة أو مادة محيط المركز هي منطقة حبيبية وكثيفة جدًا من السيتوبلازم. يتكون من مجموعة متنوعة من البروتينات.

البروتينات الرئيسية في هذه المصفوفة غير المتبلورة هي توبولين وبريسنترين. كلاهما لديه القدرة على التفاعل مع الأنابيب الدقيقة لاتحاد الكروموسومات.

على وجه التحديد ، فإن حلقات ɣ التيوبولين هي التي تعمل كمواقع تنوي لتطوير الأنابيب الدقيقة التي تشع بعد ذلك من الجسيم المركزي.

Centrosomes ودورة الخلية

يختلف حجم وتكوين البروتينات في الجسيمات المركزية اختلافًا كبيرًا خلال المراحل المختلفة من دورة الخلية. للتكرار ، تقوم الجسيمات المركزية بذلك من واحدة موجودة مسبقًا.

تحتوي الخلايا البينية على جسيم مركزي واحد فقط. يتم تكرار هذا مرة واحدة فقط خلال دورة الخلية ويؤدي إلى ظهور اثنين من الجسيمات المركزية.

في المرحلة G1 من الدورة ، يتم توجيه المريكزين بشكل متعامد (يشكلان زاوية 90 درجة) ، وهو موقعهما المميز.

عندما تمر الخلية بمرحلة G1 ، هناك نقطة تفتيش مهمة لدورة الخلية ، يتكاثر الحمض النووي ويحدث انقسام الخلية. في نفس الوقت ، يبدأ تكرار الجسيمات المركزية.

عند هذه النقطة ، يتم فصل المريكزين بمسافة قصيرة ، ويؤدي كل مريكز أصلي إلى ظهور واحد جديد. يبدو أن هذا التزامن للأحداث يحدث بفعل إنزيمات تسمى كينازات.

في المرحلة G ₂ / M ، يتم الانتهاء من ازدواجية الجسيمات المركزية ويتكون كل مركز مركزي جديد من مريكز جديد وقديم. تُعرف هذه العملية بدورة الجسيم المركزي.

هذان المريكزان ، المعروفان أيضًا باسم المريكز "الأم" والمريكز "الطفل" ، ليسا متطابقين تمامًا.

تحتوي المريكزات الأم على ملحقات أو زوائد يمكن أن تعمل على تثبيت الأنابيب الدقيقة. هذه الهياكل غائبة في المريكزات الابنة.

المراجع

1. أليفا ، آي بي ، وأوزبكوف ، ري (2016). أين هي حدود الجسيم المركزي؟ العمارة الحيوية، 6 (3) ، 47-52.
2. عظيم زاده ، ج. (2014). استكشاف التاريخ التطوري للجسيمات المركزية. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب ، 369 (1650) ، 20130453.
3. Azimzadeh، J.، & Bornens، M. (2007). هيكل وازدواجية الجسيم المركزي. مجلة علوم الخلية، 120 (13) ، 2139-2142.
4. D'Assoro، AB، Lingle، WL، & Salisbury، JL (2002). تضخيم الجسيم المركزي وتطور السرطان. الجين الورمي، 21 (40) ، 6146.
5. Kierszenbaum، A.، & Tres، L. (2017). علم الأنسجة وبيولوجيا الخلية. مقدمة في علم التشريح المرضي. الطبعة الثانية. إلسفير.
6. Lerit ، DA ، & Poulton ، JS (2016). Centrosomes هي منظمات متعددة الوظائف لاستقرار الجينوم. بحث الكروموسوم، 24 (1) ، 5-17.
7. لوديش ، هـ. (2005). البيولوجيا الخلوية والجزيئية. افتتاحية Médica Panamericana.
8. ماتوراس ، ر. ، هيرنانديز ، ج. ، وموليرو ، د. (2008). رسالة في التكاثر البشري للتمريض. للبلدان الأمريكية.
9. Tortora، GJ، Funke، BR، & Case، CL (2007). مقدمة في علم الأحياء الدقيقة. افتتاحية Médica Panamericana.