Цитоскелет

Тхе Цитоскелет састоји се од динамички променљиве мреже три различита протеинска влакна у цитоплазми ћелија.

Они дају ћелијским и организационим унутарћелијским структурама, попут органела и структура везикула, стабилност и унутрашњу покретљивост (покретљивост). Неки филаменти стрше из ћелије како би подржали покретљивост ћелије или усмерени транспорт страних тела у облику цилија или флагела.

Шта је цитоскелет?

Цитоскелет људских ћелија састоји се од три различите класе протеинских филамената. Микрофиламенти (актински филаменти) пречника од 7 до 8 нанометара, који се углавном састоје од протеина актина, служе за стабилизацију спољашњег облика ћелије и покретљивости ћелије у целини, као и унутарћелијских структура.

У мишићним ћелијама актински филаменти омогућавају мишићима да се координирају. Интермедијарни филаменти, дебљине око 10 нанометара, такође обезбеђују механичку чврстоћу и структуру ћелије. Они нису укључени у покретљивост ћелија. Интермедијарни филаменти састоје се од различитих протеина и димера протеина, који се комбинују да би формирали снопове намотане попут ужади (тонофибрила) и изузетно су отпорне на структуре. Средњи филаменти се могу поделити на најмање 6 различитих врста са различитим задацима.

Трећа класа филамената састоји се од сићушних цеви, микротубула, са спољним пречником од 25 нанометара. Они се састоје од полимера тубулинских димера и углавном су одговорни за све врсте интрацелуларне покретљивости и за покретљивост ћелија. Да би подржали само-покретљивост ћелија, микротубуле у облику цилија или флагела могу формирати ћелијске процесе који стрше из ћелије. Мрежа микротубула је углавном организована из центромера и подложна је изузетно динамичним променама.

Анатомија и структура

Групе супстанци микрофиламенти, интермедијарни филаменти (ИФ) и микротубуле (МТ), које су све три додељене цитоскелету, готово су свеприсутне унутар цитоплазме, а такође и у ћелијском језгру.

Основни градивни блокови микро- или актинских филамената код људи састоје се од 6 изоформних протеина актина, од којих се сваки разликује по неколико аминокиселина. Мономерни протеин актина (Г-актин) веже нуклеотид АТП и формира дуге молекуларне ланце актинских мономера, од којих сваки раздваја фосфатну групу, од којих се два повезују и формирају спиралне актинске филаменте. Актински филаменти у глатким и пругастим мишићима, у срчаним мишићима и немишичних актинова влакна се мало разликују један од другог. Накупљање и распад актинских филамената подлежу врло динамичним процесима и прилагођавају се захтевима.

Интермедијарни филаменти се састоје од различитих структурних протеина и имају високу влачну чврстоћу са пресеком од око 8 до 11 нанометара. Интермедијарни филаменти су подељени у пет класа: кисели кератини, основни кератини, десмински, неурофиламенти и ламински тип. Док се кератини појављују у епителним ћелијама, влакна десмининог типа налазе се у мишићним ћелијама глатких и пругастих мишића, као и у ћелијама срчаног мишића. Неурофиламенти који су присутни у практично свим нервним ћелијама састоје се од протеина као што су Интернекин, Нестин, НФ-Л, НФ-М и други. Прелазни филаменти типа ламина налазе се у свим ћелијским језграма унутар нуклеарне мембране у кариоплазми.

Функција и задаци

Функција и задаци цитоскелета ни на који начин нису ограничени на структурни облик и стабилност ћелија. Микрофиламенти, који су углавном смештени у мрежасте структуре директно на плазма мембрани, стабилишу спољашњи облик ћелија. Али они такође формирају мембранске избочине попут псеудоподије. Моторни протеини из којих су изграђени микрофиламенти у мишићним ћелијама обезбеђују неопходне контракције мишића.

Средњи филаменти врло затезне чврстоће су од највећег значаја за механичку чврстоћу ћелија. Такође имају и низ других функција. Кератински филаменти епителних ћелија индиректно су механички повезани једни преко других путем десмосома, тако да кожно ткиво добија дводимензионалну снагу сличну матриксу. ИФ-ови су повезани са осталим групама супстанци у цитоскелету путем протеина повезаних са интермедијарним филаментом (ИФАПс), који обезбеђују одређену размену информација и механичку чврстоћу одговарајућег ткива. Ово ствара уређене структуре унутар цитоскелета. Ензими попут киназа и фосфатаза осигуравају брзу изградњу, реструктурирање и распадање мрежа.

Различите врсте неурофиламената стабилизирају нервно ткиво. Ламини контролирају пропадање ћелијске мембране током деобе ћелије и њену накнадну реконструкцију. Микротубуле су одговорне за задатке као што су контрола транспорта органела и везикула унутар ћелије и организовање хромозома током митозе. У ћелијама у којима микротубуле формирају микровиллије, цилија, флагеле или флагеле, МТ такође обезбеђују покретљивост целе ћелије или преузимају уклањање слузи или страних тела. Б. у сапнику и спољњем ушном каналу.

Овде можете пронаћи лекове

Болести

Поремећаји у метаболизму цитоскелета могу бити последица генетских оштећења или токсина који се испоручују извана. Једна од најчешћих наследних болести која је повезана са поремећајем синтезе мембранског протеина за мишиће је Дуцхеннова мишићна дистрофија.

Генетска оштећења спречавају стварање дистрофина, структуралног протеина који је потребан у мишићним влакнима пругастих скелетних мишића. Болест се јавља у раном детињству с прогресивним током. Мутирани кератини могу такође имати озбиљне последице. Ихтиоза, такозвана болест рибљих маслина, доводи до хиперкератозе, неравнотеже између производње и ексфолијације љускица коже, услед једног или више генетских оштећења на хромозому 12. Ихтиоза је најчешћа наследна болест коже и захтева интензивну терапију која, међутим, може само ублажити симптоме.

Остале генетске оштећења која доводе до поремећаја метаболизма неурофиламената изазивају з. Б. амиотрофична латерална склероза (АЛС). Неки добро познати микотоксини (токсини гљивица), попут оних из плијесни и летећих агарица, нарушавају метаболизам актинских филамената. Колхицин, токсин јесенског крокуса и таксол, који се добија из тиса, користе се посебно за терапију тумора. Они интервенишу у метаболизму микротубула.