Im Aufbau einer eukaryotischen Zelle wird eine spezielle Gruppe von Organellen unterschieden, die motorische und unterstützende Funktionen erfüllen. Solche Komponenten werden als Proteinzytoskelett bezeichnet, das auf der Basis von Filamenten, Fibrillen und Mikrotubuli gebildet wird. Letztere bilden die Organelle des Hauptrahmens - das Zellzentrum (Zentrosom), das auf 2 Zylindern basiert, die Zentriolen genannt werden.
Der Begriff wurde erstmals 1895 von Boveri vorgeschlagen. Zu dieser Zeit unterschied sich das Verständnis dessen, was Zentriolen waren, jedoch stark von der modernen Vorstellung. Boveri nannte so kaum wahrnehmbare kleine Körper, die an der Grenze der Sichtbarkeit eines Lichtmikroskops lagen. Nun wurde nicht nur die Struktur, sondern auch die Funktion der Zentriolen im Detail untersucht.
Was sind Zentriolen?
Wie oben erwähnt, sind diese Organellen integrale Bestandteile des Zentrosoms. Während der Interphase erfüllt es eine unterstützende strukturelle Funktion und während der Mitose oder Meiose ist es an der Bildung der Teilungsspindel beteiligt.
Die Struktur der Zentriolen istProteinzylinder, von denen sich ein Netzwerk aus Fäden erstreckt - die Zentrosphäre. Beide Komponenten zusammen werden als Zentrosom bezeichnet. Die Elektronenmikroskopie ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Ultrastruktur von Zentriolen.
Zylinder bilden zusammen mit der Zentrosphäre ein einziges Mikrotubuli-Organisationszentrum (MCTC). Daher ist es für ein besseres Verständnis dessen, was Zentriolen sind, notwendig, sie nicht als separate Strukturen, sondern als funktionellen Teil des Zentrosoms zu betrachten.
In einer Interphasezelle gibt es normalerweise 2 Zentriolen, die nebeneinander angeordnet sind und ein Diplosom bilden. Bei der Teilung divergieren die Zylinder zu den Polen des Zytoplasmas hin und bilden eine Spindel.
Sowohl die Zentriolen als auch die Zentrosphäre bestehen aus Mikrotubuli, die aus dem polymerisierten Protein Tubulin aufgebaut sind.
Gebäudemerkmale
Wenn wir unter dem Gesichtspunkt der Ultrastruktur betrachten, was Zentriolen sind, stellt sich heraus, dass das Organisationsprinzip dieser Organelle dem Skelettgerüst des eukaryotischen Flagellums sehr ähnlich ist. Allerdings haben die Proteinzylinder in diesem Fall keine motorischen Funktionen und bestehen daher nur aus Tubulinfibrillen.
Die Wände der Zentriolen bestehen aus neun Tripletts von Mikrotubuli, die durch Verbindungsstränge zusammengeh alten werden. Die Zylinder sind innen hohl. Dieses Design wird durch die Formel (9 × 3) + 0 angegeben. Die Breite jeder Zentriole beträgt etwa 0,2 µm, und die Länge variiert zwischen 0,3 und 0,5 µm.
Es gibt 2 Zentriolen im Diplosom:Mutter und Tochter. In der Interphasezelle grenzen sie rechtwinklig aneinander. Während der mitotischen Teilung divergieren Proteinzylinder zu den Polen, wo sie ihre eigenen Tochterzentriolen bilden. Dieser Vorgang wird Duplikation genannt.
Centriolen sind in allen tierischen Zellen und in einigen niederen Pflanzenzellen vorhanden.
Funktionen
Centriolen haben 3 Hauptfunktionen:
- Bildung des Axonems (zentraler Zylinder) der Bewegungsstrukturen (Flagellen und Flimmerhärchen);
- Bildung der Sp altspindel;
- Induktion der Tubulinpolymerisation.
In allen drei Fällen spielt die Zentriole die Rolle des Zentrums für die Bildung von Mikrotubuli, aus denen die Zytoskelettmatrix aufgebaut ist, der axiale Zylinder der Flagellen sowie die Spindel, entlang derer die Tochterchromosomen divergieren während der Mitose und Chromatiden während der Meiose.
