Centrosoma: Definición, Estructura y Función (con Diagrama)

Centrosoma: Definición, Estructura y Función (con Diagrama)

El centrosoma ("cuerpo medio") es una estructura que se encuentra en las c√©lulas de la mayor√≠a de las plantas y animales. Es a partir de este org√°nulo que se forman y extienden las estructuras de prote√≠nas conocidas como microt√ļbulos .

estos microt√ļbulos emergen del centro de organizaci√≥n de microt√ļbulos (mtoc) y son parte integral de una serie de funciones y procesos de c√©lulas eucariotas a lo largo de la vida de una c√©lula. quiz√°s sean m√°s conocidos por su importante papel en el proceso de divisi√≥n celular, que incluye la mitosis (la divisi√≥n del material nuclear de una c√©lula en n√ļcleos hijas) seguida en breve por la citocinesis (la divisi√≥n de una c√©lula completa en c√©lulas hijas).

Este proceso de división está mediado por los centríolos de los centrosomas.

la estructura del centríolo

Los centrosomas son estructuras que contienen los centriolos, que dan lugar a los microt√ļbulos que funcionan como el huso mit√≥tico. eso es mucho para imaginar, por lo que un vistazo a cada uno de estos t√©rminos da una idea m√°s clara de la configuraci√≥n f√≠sica de los centrosomas.

durante la interfase , que es el per√≠odo durante el cual una c√©lula no se divide activamente, cada c√©lula contiene un centrosoma que incluye un par de centr√≠olos. cada uno de estos centr√≠olos consiste en nueve tripletes de microt√ļbulos en una disposici√≥n cil√≠ndrica; en otras palabras, un solo centr√≠olo incluye un total de 27 microt√ļbulos que se ejecutan de un extremo a otro. Los dos centr√≠olos est√°n orientados en √°ngulos rectos entre s√≠. los tripletes en s√≠ se parecen a peque√Īos tubos paralelos que est√°n en una l√≠nea.

  • si usted fuera a mirar en una secci√≥n transversal de un centr√≠olo, ver√≠as una  formaci√≥n circular  que consiste en  nueve grupos ..
  • ... y cada uno de estos grupos tiene una l√≠nea de  tres c√≠rculos m√°s peque√Īos , con estas l√≠neas de c√≠rculos m√°s peque√Īos en √°ngulo hacia el centro de la formaci√≥n circular.

también durante la interfase, todos los componentes básicos de una célula se replican, incluido el centrosoma y su par de centríolos. Inicialmente, los dos centrosomas, o pares de centriolos, permanecen en proximidad física. Una vez que la mitosis está en marcha, los dos centriolos migran hacia los extremos opuestos de la célula que se está preparando para dividirse en dos células hijas.

  • entre los centriolos y la matriz celular en la que se crean y residen, m√°s de 100 prote√≠nas distintas tienen una funci√≥n en la estructura del centrosoma. Esta matriz se conoce como el  material pericentriolar , o  pcm

Centrosoma versus centr√≥mero: ni el "centrosoma" ni el "centr√≠olo" deben confundirse con el centr√≥mero , que es la uni√≥n f√≠sica entre las crom√°tidas hermanas de un cromosoma que se est√° preparando para dividirse como parte de la mitosis. Los microt√ļbulos, como se se√Īal√≥, tienen un n√ļmero de funciones diferentes en las c√©lulas, pero su prop√≥sito principal en la divisi√≥n celular es servir como las fibras del huso que ayudan a controlar y llevar a cabo la separaci√≥n de los componentes celulares durante el proceso de divisi√≥n.

El centrosoma como parte del citoesqueleto.

Adem√°s de participar en la mitosis , el centrosoma desempe√Īa un papel estructural vital en la c√©lula al generar los microt√ļbulos que forman el citoesqueleto , que es lo que le da a las c√©lulas su forma e integridad.

aunque quizás sea tentador imaginar las células como globos frágiles y gelatinosos que son poco más que recipientes redondos, cada célula es extremadamente dinámica, incluida su membrana, que controla cuidadosamente qué sustancias pueden o no pasar dentro y fuera de la célula.

  • Si los  microt√ļbulos que participan en la divisi√≥n celular  formando el huso son como  palancas  que controlan a d√≥nde van las partes de la c√©lula, entonces los que forman el citoesqueleto est√°tico   son como  andamios

su prop√≥sito es similar al del esqueleto de su propio cuerpo, que le da al resto de usted su forma f√≠sica general y funciona como un conjunto de clases que contiene sus otros componentes f√≠sicos importantes: sus √≥rganos, m√ļsculos y tejidos.

Disposici√≥n y composici√≥n del citoesqueleto: los microt√ļbulos que forman el citoesqueleto se enroscan a trav√©s del citoplasma del interior de la c√©lula, formando una serie de llaves entre el l√≠mite de la c√©lula y su n√ļcleo cerca del centro. estos t√ļbulos consisten a su vez en unidades monom√©ricas hechas de una prote√≠na llamada tubulina .

esta tubulina, como muchas prote√≠nas en la naturaleza, viene en una variedad de subtipos; Los m√°s comunes encontrados en los microt√ļbulos son:

  • alfa-tubulina
  • beta-tubulina

solo en presencia de un centrosoma estos mon√≥meros se forman espont√°neamente en microt√ļbulos, de la misma manera, tal vez, ya que los huevos, el az√ļcar y el chocolate solo se convierten en galletas en la presencia de una cocina con personal humano. Adem√°s, las prote√≠nas llamadas dineinas y kinesinas participan en la mitosis; estos ayudan a orientar los extremos de los microt√ļbulos a sus ubicaciones correctas a lo largo o cerca de los cromosomas que pronto se dividir√°n, que se alinean a lo largo de la placa metaf√°sica.

importancia de los centrosomas: a√ļn no se sabe c√≥mo se produce exactamente la duplicaci√≥n de los centrosomas durante la interfase. tambi√©n, es notable que mientras los centrosomas y los centr√≠olos aparecen en la mayor√≠a de las c√©lulas vegetales, la mitosis puede ocurrir en plantas en ausencia de estas estructuras . de hecho, en algunas c√©lulas animales, la mitosis puede funcionar incluso cuando los centriolos se han destruido a prop√≥sito, pero esto generalmente resulta en un n√ļmero inusualmente alto de errores de replicaci√≥n.

por lo tanto, se cree que los centrosomas ayudan a impartir un grado de control sobre todo el proceso, y los bioquímicos se esfuerzan por dilucidar los mecanismos de esto porque probablemente sean importantes en la génesis y progresión de los cánceres y otros trastornos que dependen de la replicación y división celular .

Papel del centrosoma en la división celular.

La división celular es un componente crucial de la biología celular. Los centrosomas juegan un papel importante en este proceso.

recuerde que los dos centr√≠olos de un solo centrosoma est√°n orientados en √°ngulos rectos entre s√≠, lo que significa que los microt√ļbulos en estos centr√≠olos se ordenar√°n en una de dos direcciones mutuamente perpendiculares. Tambi√©n recuerde que los dos centrosomas en una c√©lula que todav√≠a no est√° bastante dividida se encuentran en los extremos opuestos de la c√©lula en interfase. Una implicaci√≥n de esta geometr√≠a es que cuando las fibras del huso de la mitosis comienzan a formarse, se extienden desde cada lado ( o "polo ") de la c√©lula hacia su centro, donde la divisi√≥n celular es en √ļltima instancia m√°s evidente, y tambi√©n se extienden o "abanico". ‚ÄĚHacia afuera en un rango de direcciones desde cada centrosoma.

intente mantener sus pu√Īos cerrados ligeramente separados, y luego √°bralos lentamente mientras extiende sus dedos reci√©n visibles uno hacia el otro; esto ofrece una imagen general de lo que se desarrolla en los centrosomas a medida que avanza la mitosis.

La mitosis en sí incluye cuatro fases (a veces enumeradas como cinco). en orden, estos son:

  1. profase
  2. metafase
  3. anafase
  4. telofase

Algunas fuentes tambi√©n incluyen prometafase entre profase y metafase. a medida que la mitosis avanza, los microt√ļbulos que crecen desde el huso mit√≥tico naciente en cada polo se mueven hacia el centro de la c√©lula, donde los cromosomas replicados dispuestos en pares se alinean a lo largo de la llamada placa metaf√°sica (una l√≠nea invisible a lo largo de la cual se divide la escisi√≥n). se produce el n√ļcleo).

estos extremos de rango de las fibras del huso se enrollan en uno de tres lugares: en el cinetocoro de cada par de cromosomas, que es la estructura en la que los cromosomas se separan realmente; en los brazos de los cromosomas; y en el citoplasma mismo, al otro lado de la célula, más cerca del centrosoma opuesto que del punto de origen de estas fibras.

Fibras de huso en funcionamiento: el rango de puntos de anclaje de los extremos de las fibras de huso demuestra la elegancia y complejidad del proceso mitótico. es una especie de "tira y afloja", pero que debe estar extremadamente bien coordinada, de modo que la división "pase por" la mitad exacta de cada par de cromosomas para asegurar que cada célula hija reciba exactamente un cromosoma de cada par.

las fibras del huso, por lo tanto, hacen algo de "empuje", as√≠ como una gran cantidad de "tir√≥n" para asegurarse de que la divisi√≥n celular no solo sea contundente sino tambi√©n precisa. Los microt√ļbulos participan solo en la divisi√≥n del n√ļcleo, pero tambi√©n participan en la divisi√≥n de la c√©lula completa (es decir, la citocinesis) y el re-encierro de cada nueva c√©lula hija en su propia membrana celular.

una forma de imaginar todo esto: las c√©lulas no tienen m√ļsculos, pero los microt√ļbulos est√°n tan cerca como se ponen los componentes celulares.

replicación del centríolo

como se indicó, los centrosomas de las células se replican durante la interfase, la parte comparativamente larga del ciclo celular entre las divisiones mitóticas. la replicación de los centriolos en los centrosomas no es completamente conservadora, lo que significa que los dos centríolos hijos formados no son completamente idénticos, como ocurriría en un proceso conservador. en cambio, la replicación del centríolo es semiconservativa .

Si bien el mecanismo exacto de la replicaci√≥n del centrosoma durante la fase s (fase de s√≠ntesis) de la interfase celular a√ļn no se ha entendido, los cient√≠ficos se han dado cuenta de que cuando un centr√≠olo se divide, uno de los centr√≠olos resultantes conserva las caracter√≠sticas de la "madre" y puede generar microt√ļbulos.

este centríolo tiene propiedades de "células madre", mientras que el otro, la "hija", se diferencia completamente. cada célula divisoria tiene un par de centríolos madre-hija en cada polo, por lo que cada nueva célula hija, como es de esperar, contiene un centríolo madre y un centríolo hija en cada par. Durante la interfase que sigue, este centríolo se dividirá para crear nuevamente dos pares de centríolos madre-centríolo-hija.

centr√≠olos en estructuras diferenciadas: las diferencias sutiles en la funci√≥n entre los centr√≠olos de √°ngulo recto en cada par se hacen evidentes cuando, por ejemplo, el centr√≠olo madre se une al interior de la membrana plasm√°tica de la c√©lula para formar una estructura llamada cuerpo basal . este cuerpo es usualmente parte de una extensi√≥n de varios microt√ļbulos similar a un cilio, o pelo, que no es m√≥vil; Es decir, no se mueve.

algunos cilios (el plural de "cilium") forman flagellas (singular "flagellum") que se mueven, a menudo impulsando células enteras a lo largo, mientras que en otros casos sirven como escobas en miniatura de un tipo que limpian escombros de la región del flagelo.

Si bien los bi√≥logos tienen mucho que aprender sobre la din√°mica precisa de los centrosomas, el c√°ncer brinda una ventana a lo que no funciona con los centrosomas en casos de divisi√≥n celular anormal. los investigadores han observado, por ejemplo, que las c√©lulas cancerosas a menudo contienen n√ļmeros inusuales de centrosomas en lugar de uno o dos, y ciertos medicamentos contra el c√°ncer (por ejemplo, taxol y vincristina) ejercen sus efectos al interferir con el ensamblaje de los microt√ļbulos.

papel en la formación de cilios

Un flagelo es un surtido de microt√ļbulos que permite la locomoci√≥n, como en el caso de una c√©lula esperm√°tica . un flagelo se origina a partir de un solo cuerpo basal en la superficie interna de la membrana plasm√°tica. por lo tanto, una c√©lula de esperma contiene un solo par de centr√≠olo. Debido a que el destino final de una c√©lula de esperma es fusionarse con una c√©lula de √≥vulo , y una c√©lula de √≥vulo carece de cuerpo basal, es la esperma la que garantiza que un cigoto de nueva formaci√≥n (el producto de la uni√≥n del huevo y la esperma y el primer paso en la generaci√≥n de un nuevo organismo en reproducci√≥n) podr√° dividirse, ya que el centr√≠olo incluye instrucciones y componentes necesarios para el proceso de divisi√≥n.

Algunos organismos tienen cilios en ciertas células. Esto incluye algunas de las células de su propio tracto respiratorio. el epitelio (células de la superficie; su piel es una especie de epitelio) que recubre sus pulmones forma una serie de cuerpos basales conectados, que es lo que realmente es un cilio. Las extensiones tubulares de estas células ciliadas funcionan para moverse a lo largo del moco y la materia particulada y, por lo tanto, protegen el interior de los pulmones.



Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia