概述
中心體(centrosome)主要的微管組織中心,位於細胞核一側。由一對互相垂直排列的中心粒(centri-oles)及其周圍一團透明的電子密度高的無定形的中心粒周圍物質所組成。周圍物質的精確成分至今尚不清楚,微管並非直接從中心粒組裝,更直接具有微管組織中心作用的是中心粒周圍物質,微管是從這部分物質生長出來的。中心粒是直徑0.2微米,長0.4微米的圓筒狀小體,筒壁由9組對徑向成45度傾斜排列的三聯體微管圍成。在動物細胞中,中心粒隨細胞周期完成其本身的發育周期,G1晚期,兩個中心粒稍微分開,於S期,在每個母中心粒旁與其垂直的方向長出一個子中心粒,子中心粒不斷延長,在G2期,每箇中心體內含有兩對中心粒,在有絲分裂早期,中心體分成兩部分,各自形成兩個中心體,並從其周圍發出微管形成星狀體,星狀體不斷向兩極移動,形成紡錘體的兩極。經過有絲分裂期,每個子細胞的中心體各獲得一對中心粒。
中心體的位置
中心體一般位於細胞核旁,高爾基區中央。在細胞分裂前,中心體完成自身複製成兩個,然後分別向細胞兩極移動;到中期時,兩個中心體分別移到細胞兩極;到細胞分裂後期、末期,隨細胞的分裂分配到兩個子細胞中。而且,絕大多數動物細胞的中心是細胞核區,而中心體只是位於細胞核一側的高爾基區的中央。
因此,以“位於……接近於細胞的中心”而命名“中心體”不盡科學,只能說:“中心體通常位於細胞核一側的細胞質中”。
2 中心體的組成及其可視度
2.1 發現及組成 早在19世紀Von Beneden(1876)觀察細胞有絲分裂過程中發現中心粒(centrioles)。在光學顯微鏡下可以看到中心粒成對存在。中心粒在細胞分裂時,周圍出現一個比較明亮的區域稱中心粒團。在中心粒團的外面還有一圈染色較深的區域,合起來稱為中心球(centrosphere)。成對的中心粒及其所附屬的中心球統稱中心體(centrosome)。
2.2 可視度 在電子顯微鏡下可以看到中心粒的超微結構。中心粒為成對的圓筒狀小體,長度大約為0.3—0.5微米,直徑為0.15—0.20 微米。每箇中心粒由27條很短的微管組成。在橫切面上,可以看到中心粒圓筒狀的壁是由9組三聯體微管盤繞成環狀結構。儘管普通光學顯微鏡的解析度為0.2微米,但已可以看到成對的中心粒的存在了。
因此,在普通光學顯微鏡下可以看到、每箇中心體主要含有兩個中心粒。而在電子顯微鏡下已經可以看到中心粒的三聯體組成等更細微的結構了。
3 中心粒與細胞分裂
在細胞分裂前期,成對的中心粒進行自身複製成兩對,然後向細胞兩極移動,當中有凝膠化的紡綞絲相連。到中期時,成對的中心粒(中心體)移到細胞兩極,當中的紡綞絲形成紡綞體。到了分裂後期、末期,紡綞絲、紡綞體逐漸不鮮明,已在細胞兩極的中心體也隨細胞的分裂分配到兩個子細胞中。
中心體在細胞分裂時期,中心粒在結構上也發生一定的變化。首先是在中心粒的周圍生長出一些圓形小體,每個圓形小體有一個短桿與中心粒上的每個三聯體微管相聯。因此,實際上每箇中心粒上是相聯九對圓形紡綞絲、紡綞絲以中心粒向四周放射,這种放射的紡綞絲——星射線就構成中心粒四周的星體。中心體之間的紡綞絲(星射線)牽引著染色體,導致了染色體的移動,故稱為染色體絲。
因此,中心粒(中心體)參加細胞分裂的活動,是細胞分裂時內部運動的中心。即,中心粒與細胞分裂有關,而不僅僅“與細胞的有絲分裂有關”。只是,中心體在有絲分裂過程中發現,在有絲分裂過程中研究得較多而已。
綜上所述,對於“中心體和中心粒”應如此描述:“動物細胞和低等植物細胞中都有中心體,它通常位於細胞核一側的細胞質中。在光學顯微鏡下可以看到,每箇中心體主要含有兩個中心粒,這兩個中心粒互相垂直排列,中心體與細胞分裂有關”。