亦称中心小体,是在
光学显微镜下,在
中心体中央部位所看到的可被色素深深染色的两个小粒。从而命名为中心粒。
但用
电子显微镜观察的结果表明,中心粒是圆筒状的小器官,两个中心粒往往垂直交叉在一起。已充分发育的中心粒,直径为0.16—0.4微米,长度则因细胞的时期而变化。特别是在作为鞭毛的基底小体起作用之前,可显著
地变长。由于在
细胞周期的
G1期到
G2期,中心粒进行复制,在
M期则位于纺锤体的两极,所以,一般认为
动物细胞中的中心粒对于纺锤体的形成、染色体的后期运动、分裂沟的形成都有密切的关系。但是,没有中心粒的高等
植物细胞也能形成
纺锤体和产生染色体的后期运动。中心粒的最重要的作用是作为鞭毛和纤毛的基底小体的原基和
毛基体(Kinetosome)的原基。在这种情况下,中心粒也能够不依靠自身的分裂完全出现新的。中心粒的化学组成除RNA、
脂质、
碳水化合物和
结构蛋白质外,还有大量的酶。
通常,一个细胞中有两个中心粒,彼此成直角排列。每个中心粒的横切面上可以看到四周有9束
微管,每束由三根微管组成称为三体微管,中央没有微管,这种
结构模式称为 9(3)+0 排列。
在
光学显微镜下看到的一个或一对
颗粒状的结构(中心粒),常为球形的细胞质所分化的
透明区(
中心球)包围者称为
中心体。E. van
贝内登1876年在蛔虫卵分裂时首次看到中心体。T. H.
博韦里1895年首次在观察
蛔虫卵分裂时,在中心体中分辨出中心粒并加以命名。
在
电子显微镜下,每一颗粒是一对互相垂直的、由
微管构成的圆简状小体,直径0.15~0.2微米,长度随细胞类型而异,一般长约0.5微米。中心粒和
基粒是细胞的
微管组织中心,其功能与分裂细胞之
纺锤体以及纤毛和鞭毛微管的形成有关。
中心粒与
基粒的
结构相似,
微管排列都是9+0型式。从
横切面看,它是由9组微管所组成,每组又包括a、b、c三根井列的微管,称为三联体。整个中心粒的横切面图类似玩具风车。中心粒的外周没有
膜结构,而是包埋在电子致密的颗粒之中。所有三联体的结构都相同,但只有最内层的a微管是完整的,b与c两根微管部分嵌合,因而有一段管壁为共有。
当细胞进入
S期,DNA开始复制时,在近中心粒的端部沿与其长轴垂直的方向,开始形成一个
环形结构,称为前中心粒。随着
有丝分裂过程的进展,前中心粒逐渐延长和成熟,成为小圆筒状,称为子代中心粒,结果原来的和新形成的中心粒互相垂直;然后每个子代中心粒与
原中心粒成为一组,分别移至分裂细胞的两端,成为
纺锤体的两极。中心粒的这种倍增方式和
连续性,提示它们可能是
自主复制的
细胞器。有
间接证据表明中心粒内存在有功能的
RNA。
在纤毛
上皮细胞新生成时,最早出现的是中心粒的增殖。这些新生成的结构,向细胞的一侧表面移动,并且排列定位,成为
基粒。在少数低等生物体中,也看到鞭毛细胞的基粒表现出形成纺锤体的功能,并参与
有丝分裂过程。
把纺锤体的形成,看作是中心粒的重要功能,是不够正确的。高等
植物细胞没有中心粒,在有丝分裂时同样能形成纺锤体;
动物细胞的纺锤体
微管管端是汇集在
中心体区域,但并未见与中心粒本身接触,而是终止于中心粒周围
细胞质中一些称为中心粒随体的致密颗粒上面。类似的结果说明,这类随体或中心粒周围某些细胞质成分能够发动微管的组装。至于中心粒的作用,可能与控制周围
有关物质的聚集,或者在
细胞周期适当时间使这种物质活化有关。
长为0.4μm,是中空的短圆柱状结构。圆柱的壁由9组间距均匀的
三联管组成, 三联管是由3个
微管组成, 每个微管包埋在致密的基质中。组成三联管的3个微管分别称A、B、
C纤维, A管伸出两个
短臂, 一个伸向中心粒的中央, 另一个反方向连到下一个三联管的C纤维, 9组三联管串联在一起, 形成一个由短臂连起来的齿轮状环形结构。
(2)中心粒与
纺锤体的形成也有密切的关系,中心粒也是
纺锤体微管的组织中心.如在一些生长快速的间期细胞中,在中心粒的周围可以看见有许多辐射状排列的微管,这里酝酿着
有丝分裂期纺锤体的形成。
(5)动物细胞的中心粒与星体,纺锤体,染色体等组成了
有丝分裂器。
动物细胞借助有丝分裂器的作用,使染色体能够准确地,有条不紊地在细胞内活动,从而使细胞正常地进行分裂。有丝分裂器有两极,每极有一对中心粒。分裂器的极,决定了染色体的
运动方向;分裂器
赤道面的方向,决定了
母细胞分裂成两个子细胞横缢面的位置。有丝分裂器还能把成对的染色体拉向相反的两极。