在微生物学中,中心粒是由微管群组成的圆柱形细胞结构,微管群是管状分子或蛋白质链。没有中心粒,染色体就不能在新细胞形成过程中移动。
在细胞分裂过程中,中心粒有助于组织微管的组装。简单地说,染色体利用中心粒的微管作为细胞分裂过程中的通道。
中心粒存在于所有动物细胞和少数低等植物细胞中。细胞内有两个中心粒,即母中心粒和子中心粒,其结构称为中心体。
大多数中心粒由九组微管三联体组成,但某些物种除外,例如螃蟹有九组微管三联体。还有一些其他物种偏离了标准的中心粒结构。微管由一种叫做微管蛋白的球状蛋白质组成。
在有丝分裂或细胞分裂期间,中心体和中心粒复制并迁移到细胞的两端。中心粒有助于排列微管,微管在细胞分裂期间移动染色体,以确保每个子细胞获得适当数量的染色体。
中心粒对纤毛和鞭毛等细胞结构的形成也很重要。纤毛和鞭毛位于细胞外表面,有助于细胞运动。一个中心粒加上几个额外的蛋白质结构被修饰成一个基底。基体是纤毛和鞭毛运动的锚定部位。
中心粒位于细胞核外,但靠近细胞核。在细胞分裂中,有几个阶段:按发生顺序,它们是间期、前期、中期、后期和末期。中心粒在细胞分裂的各个阶段都起着非常重要的作用。最终目标是将复制的染色体移动到新创建的细胞中。
在有丝分裂的第一阶段,称为间期,中心粒复制。这是细胞分裂前的一个阶段,标志着细胞周期中有丝分裂和减数分裂的开始。
在前期,每个带有中心粒的中心体向细胞的两端迁移。每个细胞极上都有一对中心粒。有丝分裂纺锤体最初表现为围绕着每对中心粒的ASTER结构。微管形成纺锤状纤维,从每个中心体延伸,从而分离中心粒对并延长细胞。
你可以把这些纤维想象成一条新铺好的公路,让复制的染色体进入新形成的细胞。在这个类比中,复制的染色体是公路上的一辆汽车。
在中期,中心粒有助于定位极性纤维,因为它们从中心体延伸并沿中期板定位染色体。与高速公路相似,这使车道保持笔直。
在后期,与染色体相连的极性纤维缩短并分离姐妹染色单体(复制染色体)。分离的染色体被从中心体延伸的极性纤维拉向细胞的两端。
在公路类比的这一点上,就好像公路上的一辆车复制了第二辆车,两辆车开始在同一条公路上以相反的方向彼此远离。
在末期,纺锤体纤维随着染色体被分隔成不同的新核而分散。胞质分裂后,即细胞细胞质的分裂,产生两个基因完全相同的子细胞,每个子细胞含有一个中心体和一对中心粒。
在这最后一个阶段,使用汽车和公路的类比,这两辆车看起来完全一样,但现在完全分开了,走了各自的路。
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