Функция цитоскелета
Цитоскелет простирается через цитоплазму клетки и выполняет ряд важных функций:
- Придает клеткам форму и обеспечивает структурную поддержку.
- Плотно удерживает клеточные органеллы.
- Помогает в образовании вакуолей.
- Цитоскелет не является статической структурой и способен разбирать и собирать свои внутренние части для обеспечения внутренней и общей подвижности клеток. Типы внутриклеточного движения, поддерживаемые цитоскелетом, включают транспорт везикул в клетку и из нее, манипулирование хромосомами во время митоза или мейоза и миграцию органелл. Цитоскелет обеспечивает миграцию клеток, поскольку подвижность клеток важна для формирования и восстановления тканей, цитокинеза (деление цитоплазмы) при образовании дочерних клеток и в ответах иммунных клеток на микробы.
- Цитоскелет помогает транспортировать сигналы связи между клетками.
- Он образует клеточные придатки, такие как реснички и жгутики (в некоторых клетках).
Структура цитоскелета
Цитоскелет состоит как минимум из трех различных типов волокон: микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных волокон. Эти волокна различаются по размеру: микротрубочки — самые толстые, а микроволокна — самые тонкие.
Протеиновые волокна
- Микротрубочки представляют собой полые стержни, которые в первую очередь поддерживают или формируют клетку и действуют как «маршруты», по которым могут двигаться органеллы. Микротрубочки обычно встречаются во всех эукариотических клетках. Они различаются по длине и имеют диаметр около 25 нм (нанометров.
- Микрофиламенты или актиновые нити представляют собой тонкие твердые стержни, которые активны во время мышечного сокращения. Они особенно распространены в мышечных клетках. Как и микротрубочки, они обычно встречаются во всех эукариотических клетках. Микрофиламенты состоят преимущественно из сократительного белка актина и имеют диаметр до 8 нм.
- Промежуточные филаменты могут быть многочисленными во многих клетках и обеспечивают поддержку микрофиламентов и микротрубочек, удерживая их на месте. Эти нити образуют кератины, которые встречаются в эпителиальных клетках и нейрофиламенты в нейронах. Они имеют диаметр около 10 нм.
Строение
Давайте рассмотрим строение этой структуры, а затем выясним, какие функции выполняет цитоскелет.
Цитоскелет состоит из белков. В строении выделяют несколько систем, названия которых происходят от важнейших структурных элементов или от основных белков, входящих в состав этих систем.
Поскольку цитоскелет представляет собой структуру, в нем имеются три основных компонента. Они играют важную роль в жизни и движении клеток.
Цитоскелет состоит из микротрубочек, промежуточных филаментов и микрофиламентов. Последние иначе называют актиновыми нитями. Все нестабильны по своей природе: они постоянно собираются и разбираются. Таким образом, все компоненты находятся в динамическом равновесии с соответствующими им белками.
Цитоскелетные микротрубочки, представляющие собой жесткую структуру, присутствуют в цитоплазме эукариот, а также в ее выростах, которые называются жгутиками и ресничками. Их длина может варьироваться, а некоторые достигают нескольких микрометров в длину. Иногда микротрубочки соединяются ручками или мостиками.
Микрофиламенты состоят из актина — белка, похожего на тот, который содержится в мышцах. Они также содержат другие белки в небольших количествах. Основное отличие актиновых нитей от микротрубочек состоит в том, что некоторые из них невозможно увидеть под световым микроскопом. В животных клетках они объединены в сплетение под мембраной и, таким образом, связаны с ее белками.
Микрофиламенты животных и растительных клеток также взаимодействуют с белком миозином. Также у системы есть способность сокращаться.
Промежуточные филаменты состоят из различных белков. Эта структурная составляющая изучена недостаточно. Есть вероятность, что у растений его вообще нет. Некоторые исследователи также полагают, что помимо микротрубочек существуют промежуточные филаменты. Точно доказано, что при разрушении системы микротрубочек нити перестраиваются, а при обратной процедуре влияние нитей практически не оказывает влияния на микротрубочки.
Эукариоты
Между эукариотами и прокариотами существуют определенные различия. Поэтому важно оценить цитоскелет этих животных. Эукариоты (животные, у которых есть ядро в клетке) имеют три типа нитей.
Актиновые нити (другими словами, микрофиламенты) расположены близко к клеточной мембране. Они участвуют в межклеточном взаимодействии, а также передают сигналы.
Промежуточные филаменты являются наименее динамичной частью цитоскелета.
Микротрубочки представляют собой полые цилиндры и представляют собой высокодинамическую структуру.
Читайте также: Моря Северного Ледовитого океана, а также заливы