中心体和中心粒的区别
中心体和中心粒是真核细胞中两种不同的结构,在细胞分裂和细胞组织中发挥着关键作用。虽然这两种结构经常被同时讨论,但它们并非一回事,并且在细胞内发挥着不同的功能。在本篇文章中,我们将探讨中心体和中心粒之间的关键区别,包括它们的结构、功能以及与其他细胞成分的关系。
什么是中心体?
中心体是这两种结构中较大的一个,存在于动物细胞中,但在植物和真菌中不存在。它由两个中心粒组成,中心粒是彼此垂直排列的圆柱形结构。中心粒被一层称为中心粒周围物质 (PCM) 的蛋白质纤维网络包围,这有助于将中心体固定在细胞内。PCM 包含各种参与细胞分裂的蛋白质和酶,包括微管和运动蛋白。
中心体对于细胞分裂至关重要,因为它充当纺锤体装置形成的组织中心,纺锤体装置负责在有丝分裂过程中分离染色体。在间期,中心体内的两个中心粒复制,产生一对新的中心粒,最终形成纺锤体装置的两极。当细胞进入有丝分裂时,中心体移动到细胞的两端,并开始延伸微管,这些微管将附着在染色体上并将它们拉开。
中心体还在纤毛和鞭毛的形成中发挥作用,纤毛和鞭毛是从某些细胞表面伸出的结构,参与运动和信号传导。
中心体形成
在大多数哺乳动物物种中,人们认为中心体不是从亲代细胞遗传而来,而是在受精卵的细胞中重新形成。人们认为中心粒周围物质有助于产生蛋白质并组装中心粒以形成中心体。
中心体位置
中心体存在于动物细胞中,通常位于动物细胞的细胞核附近。它在有丝分裂过程中被复制,因此可以在细胞核膜的两侧找到两个中心体。
中心体的功能
当真核细胞分裂时,中心体会被复制,其功能是形成纺锤体,纺锤体产生染色体附着的纤维。该细胞器在细胞周期的间期和有丝分裂期都发挥作用。这些细胞器在组织微管和细胞极性方面很重要。它还通过组织微管阵列参与细胞内运输。
什么是中心粒?
中心粒是存在于中心体内的较小结构。它们由以九重对称模式排列的微管组成,这意味着它们由九组三个微管组成,以圆形图案排列。每个微管都由微管蛋白组成,微管蛋白是细胞骨架形成必不可少的蛋白质,细胞骨架赋予细胞形状并提供结构支撑。
中心粒的主要功能是组织细胞内的微管,微管对于各种细胞过程至关重要。例如,微管参与细胞内细胞器和囊泡的运动,以及维持细胞形状和组织细胞结构。此外,中心粒在基体的形成中发挥作用,基体是将纤毛和鞭毛锚定到细胞膜并使其能够移动的结构。
中心粒的形成
人们发现蛋白质 SAS-6 是一种充当中心粒微管形成前体的分子。此外,科学家们还发现了更多似乎在产生微管中发挥作用的蛋白质分子。对秀丽隐杆线虫的研究表明,蛋白质 SPD-2 首先组织,然后募集更多蛋白质,包括 SAS-4、SAS-5 和 SAS-6。这些分子聚集在一起并组织起来,产生中心粒中看到的微管结构。
中心粒位置
中心粒存在于某些原生生物细胞和动物细胞中。它们成对出现,形成中心体,但也存在于纤毛和鞭毛的底部,在那里它们以单个结构出现。在纤毛和鞭毛的情况下,中心粒位于细胞膜内侧的表面附近,在那里它们也被称为基体。
中心粒的功能
当一对中心粒形成中心体时,它们有助于在细胞分裂过程中形成纺锤体纤维。在中心粒形成纤毛或鞭毛基体的情况下,它们实际上有助于产生形成该结构的蛋白质。
中心体和中心粒的区别
中心体和中心粒之间的一个重要区别是,虽然中心体仅存在于动物细胞中,但中心粒存在于各种生物体中,包括动物、植物和原生生物。在植物中,中心粒通常存在于配子体和孢子体的鞭毛细胞中,在那里它们参与纤毛和鞭毛的形成。在一些原生生物中,中心粒参与复杂细胞骨架结构的形成,这些结构使生物体能够运动并与其环境相互作用。
中心体和中心粒之间的另一个重要区别是它们与其他细胞成分的关系。虽然中心体与 PCM 和参与细胞分裂的其他成分密切相关,但中心粒更广泛地参与细胞骨架的形成和维持。此外,中心粒可以独立于中心体存在,在某些情况下,它们甚至能够自行复制和组织微管。
下表突出显示了中心体和中心粒之间的主要区别:
特征 |
中心体 |
中心粒 |
---|---|---|
定义 |
中心体是存在于细胞中的细胞器,由两个中心粒组成。 |
中心体是存在于细胞中的细胞器,由两个中心粒组成。 |
大小 |
中心体的大小可变,但始终大于中心粒。 |
中心粒的尺寸约为 500 nm 长,200 nm 宽。 |
形成 |
中心粒周围物质通过组织中心粒来帮助形成中心体。 |
以 SPD-2 开头的蛋白质募集其他蛋白质,如 SAS-4、SAS-5 和 SAS-6,以形成中心粒。 |
位置 |
中心体位于细胞核附近,复制后位于细胞核的两侧。 |
中心粒可以位于细胞核附近或细胞膜附近。 |
结论
总之,中心体的功能是在有丝分裂过程中产生纺锤体并帮助调节细胞内运输,而中心粒的功能是形成中心体并形成产生纤毛和鞭毛的基体。