中心粒

亦稱中心小體，是在光學顯微鏡下，在中心體中央部位所看到的可被色素深深染色的兩個小粒。從而命名為中心粒。

基本介紹

• 中文名：中心粒
• 外文名：centriole
• 別稱：中心小體
• 位置：中心體中央部位
• 觀察工具：光學顯微鏡
• 存在細胞：動物、某些藻類和菌類細胞

簡介

中心粒（centriole）

動物、某些藻類和菌類細胞中的圓筒狀細胞器。中心粒位於間期細胞核附近或有絲分裂細胞的紡錘體極區中心，有時移至細胞表面纖毛和鞭毛的基部，則稱基粒。

但用電子顯微鏡觀察的結果表明，中心粒是圓筒狀的小器官，兩個中心粒往往垂直交叉在一起。已充分發育的中心粒，直徑為0.16—0.4微米，長度則因細胞的時期而變化。特別是在作為鞭毛的基底小體起作用之前，可顯著地變長。由於在細胞周期的G1期到G2期，中心粒進行複製，在M期則位於紡錘體的兩極，所以，一般認為動物細胞中的中心粒對於紡錘體的形成、染色體的後期運動、分裂溝的形成都有密切的關係。但是，沒有中心粒的高等植物細胞也能形成紡錘體和產生染色體的後期運動。中心粒的最重要的作用是作為鞭毛和纖毛的基底小體的原基和毛基體（Kinetosome）的原基。在這種情況下，中心粒也能夠不依靠自身的分裂完全出現新的。中心粒的化學組成除RNA、脂質、碳水化合物和結構蛋白質外，還有大量的酶。

結構

通常，一個細胞中有兩個中心粒，彼此成直角排列。每箇中心粒的橫切面上可以看到四周有9束微管，每束由三根微管組成稱為三體微管，中央沒有微管，這種結構模式稱為 9（3）+0 排列。

同樣的，還有9（2）+2；9（3）+2等結構模式。

特徵

在光學顯微鏡下看到的一個或一對顆粒狀的結構（中心粒），常為球形的細胞質所分化的透明區（中心球）包圍者稱為中心體。E. van貝內登1876年在蛔蟲卵分裂時首次看到中心體。T. H. 博韋里1895年首次在觀察蛔蟲卵分裂時，在中心體中分辨出中心粒並加以命名。

在電子顯微鏡下，每一顆粒是一對互相垂直的、由微管構成的圓簡狀小體，直徑0.15～0.2微米，長度隨細胞類型而異，一般長約0.5微米。中心粒和基粒是細胞的微管組織中心，其功能與分裂細胞之紡錘體以及纖毛和鞭毛微管的形成有關。

中心粒存在於絕大多數動物細胞（無纖毛或鞭毛的原生動物除外）和低等植物細胞，如藻類（紅藻除外）、蘚類和蕨類等細胞。種子植物細胞沒有中心粒。

培養

中心粒與基粒的結構相似，微管排列都是9+0型式。從橫切面看，它是由9組微管所組成，每組又包括a、b、c三根井列的微管，稱為三聯體。整箇中心粒的橫切面圖類似玩具風車。中心粒的外周沒有膜結構，而是包埋在電子緻密的顆粒之中。所有三聯體的結構都相同，但只有最內層的a微管是完整的，b與c兩根微管部分嵌合，因而有一段管壁為共有。

中心粒橫切面示三聯體及緻密顆粒

當細胞進入S期，DNA開始複製時，在近中心粒的端部沿與其長軸垂直的方向，開始形成一個環形結構，稱為前中心粒。隨著有絲分裂過程的進展，前中心粒逐漸延長和成熟，成為小圓筒狀，稱為子代中心粒，結果原來的和新形成的中心粒互相垂直；然後每個子代中心粒與原中心粒成為一組，分別移至分裂細胞的兩端，成為紡錘體的兩極。中心粒的這種倍增方式和連續性，提示它們可能是自主複製的細胞器。有間接證據表明中心粒記憶體在有功能的RNA。

在纖毛上皮細胞新生成時，最早出現的是中心粒的增殖。這些新生成的結構，向細胞的一側表面移動，並且排列定位，成為基粒。在少數低等生物體中，也看到鞭毛細胞的基粒表現出形成紡錘體的功能，並參與有絲分裂過程。

把紡錘體的形成，看作是中心粒的重要功能，是不夠正確的。高等植物細胞沒有中心粒，在有絲分裂時同樣能形成紡錘體；動物細胞的紡錘體微管管端是匯集在中心體區域，但並未見與中心粒本身接觸，而是終止於中心粒周圍細胞質中一些稱為中心粒隨體的緻密顆粒上面。類似的結果說明，這類隨體或中心粒周圍某些細胞質成分能夠發動微管的組裝。至於中心粒的作用，可能與控制周圍有關物質的聚集，或者在細胞周期適當時間使這種物質活化有關。

中心體的主要結構, 成對存在, 即一個中心體含有一對中心粒，且互相垂直形成"L"形排列。中心粒直徑為0.2μm. 長為0.4μm，是中空的短圓柱狀結構。圓柱的壁由9組間距均勻的三聯管組成, 三聯管是由3個微管組成, 每個微管包埋在緻密的基質中。組成三聯管的3個微管分別稱A、B、C纖維, A管伸出兩個短臂, 一個伸向中心粒的中央, 另一個反方向連到下一個三聯管的C纖維, 9組三聯管串聯在一起, 形成一個由短臂連起來的齒輪狀環形結構。

功能

動物細胞中心粒主要有以下幾方面的功能：

(1)中心粒是微管的組織中心，中心粒的自發活動，可以使細胞質記憶體在的微管蛋白亞單位有條理地聚合起來,形成微管結構。

(2)中心粒與紡錘體的形成也有密切的關係,中心粒也是紡錘體微管的組織中心.如在一些生長快速的間期細胞中,在中心粒的周圍可以看見有許多輻射狀排列的微管,這裡醞釀著有絲分裂期紡錘體的形成。

(3)中心粒可能在超微結構的水平上，調節著細胞的運動。

(4)中心粒也能產生纖毛和鞭毛，它們從中心粒的一端長出。

(5)動物細胞的中心粒與星體，紡錘體,染色體等組成了有絲分裂器。動物細胞藉助有絲分裂器的作用，使染色體能夠準確地，有條不紊地在細胞內活動，從而使細胞正常地進行分裂。有絲分裂器有兩極，每極有一對中心粒。分裂器的極，決定了染色體的運動方向；分裂器赤道面的方向，決定了母細胞分裂成兩個子細胞橫縊面的位置。有絲分裂器還能把成對的染色體拉向相反的兩極。