A kiadványt ismét biológiai témáknak szentelve, beszéljünk az egyik legfontosabbról, a citoszkeletonról (a görög „cytos”, azaz „sejt”) szóból. Figyelembe vesszük a citoszkeleton szerkezetét és funkcióit is.
Általános koncepció
Mielőtt erről a témáról beszélünk, meg kell adni a citoplazma fogalmát. Ez a sejt belső félfolyékony környezete, amelyet a citoplazmatikus membrán korlátoz. Ez a belső környezet nem tartalmazza a sejt magját és vakuólumait.
A citoszkeleton pedig a sejt váza, amely a sejt citoplazmájában található. Az eukarióta sejtekben (a sejtekben magot tartalmazó élő szervezetekben) található. Ez egy dinamikus szerkezet, amely változhat.
Egyes forrásokban, figyelembe véve a citoszkeleton szerkezetét és funkcióit, kissé eltérő definíciót adnak, más szavakkal megfogalmazva. Ez a sejtek mozgásszervi rendszere, amelyet fehérje fonalas szerkezetek alkotnak. Részt vesz a sejtmozgásban.
Épület
Nézzük meg ennek a szerkezetnek a felépítését, akkor megtudjuk, milyen funkciókat lát el a citoszkeleton.
A citoszkeleton fehérjékből jött létre. Szerkezetében számos rendszert különböztetnek meg, amelyek elnevezése a fő szerkezeti elemekből, vagy az ezeket a rendszereket alkotó fő fehérjékből ered.
Mivel a citoszkeleton egy struktúra, három fő összetevőt tartalmaz. Fontos szerepet játszanak a sejtek életében és mozgásában.
A citoszkeleton mikrotubulusokból, köztes filamentumokból és mikrofilamentumokból áll. Ez utóbbiakat egyébként aktin filamentumoknak nevezzük. Mindegyik eredendően instabil: folyamatosan össze- és szétszerelik. Így minden komponens dinamikus egyensúlyban van a nekik megfelelő fehérjékkel.
A merev szerkezetű citoszkeletális mikrotubulusok jelen vannak az eukarióták citoplazmájában, valamint annak kinövéseiben, amelyeket flagelláknak és csillóknak neveznek. Hosszuk változhat, egyesek elérik a több mikrométert is. Néha a mikrotubulusokat fogantyúkkal vagy hidakkal kötik össze.
A mikrofilamentumok aktinból, az izmokban található fehérjéhez hasonló fehérjéből állnak. Szerkezetükben kis mennyiségben más fehérjék is vannak. A fő különbség az aktin filamentumok és a mikrotubulusok között az, hogy néhányuk nem látható fénymikroszkóp alatt. Állati sejtekben a membrán alatti plexusban egyesülnek, és így kapcsolódnak a fehérjékhez.
Az állati és növényi sejtek mikrofilamentumai szintén kölcsönhatásba lépnek a miozin fehérjével. Ugyanakkor a rendszerük képes csökkenteni.
Köztes szálakkülönféle fehérjékből állnak. Ezt a szerkezeti összetevőt nem vizsgálták kellőképpen. Valószínű, hogy a növények egyáltalán nem rendelkeznek vele. Ezenkívül egyes tudósok úgy vélik, hogy a köztes filamentumok a mikrotubulusok kiegészítései. Pontosan bebizonyosodott, hogy a mikrotubulusrendszer tönkretételekor a filamentumok átrendeződnek, fordított eljárással pedig a filamentumok hatása gyakorlatilag nem befolyásolja a mikrotubulusokat.
Funkciók
A citoszkeleton szerkezetéről és funkcióiról beszélve soroljuk fel, hogyan hat a sejtre.
A mikrofilamentumoknak köszönhetően a fehérjék a citoplazma membránján mozognak. A bennük lévő aktin részt vesz az izomösszehúzódásokban, a fagocitózisban, a sejtmozgásokban, valamint a spermium és a petesejt fúziós folyamatában.
A mikrotubulusok aktívan részt vesznek a sejt alakjának megőrzésében. Egy másik funkció a szállítás. Organellumokat hordoznak. Tudnak mechanikai munkát végezni, amely magában foglalja a mitokondriumok és csillók mozgatását. A sejtosztódás folyamatában különösen fontos szerepe van a mikrotubulusoknak.
Céljuk egy bizonyos sejtaszimmetria létrehozása vagy fenntartása. Bizonyos hatások hatására a mikrotubulusok elpusztulnak. Ez az aszimmetria elvesztéséhez vezethet.
A citoszkeleton funkciói közé tartozik a sejtek külső hatásokhoz való alkalmazkodása, endo- és exocitózis folyamatai is.
Így megvizsgáltuk, milyen funkciókat lát el a citoszkeleton egy élő szervezetben.
Eukarióták
Eukarióták között ésprokarióták között határozott különbség van. Ezért fontos figyelembe venni ezen állatok citoszkeletonját. Az eukarióták (azok az állatok, amelyek sejtmaggal rendelkeznek a sejtben) háromféle filamentummal rendelkeznek.
Az aktin filamentumok (más szóval mikrofilamentumok) a sejtmembránon helyezkednek el. Részt vesznek a sejtközi interakcióban, és jeleket is továbbítanak.
A köztes filamentumok a citoszkeleton legkevésbé dinamikus részei.
A mikrotubulusok üreges hengerek, nagyon dinamikus szerkezetűek.
Prokarióták
A prokarióták egysejtű szervezetek – baktériumok és archaeák, amelyeknek nincs kialakult sejtmagjuk. Úgy gondolták, hogy a prokariótáknak nincs citoszkeletonja. 2001 óta azonban megkezdődött a sejtjeik aktív kutatása. Az eukarióta citoszkeleton összes elemének homológjait (hasonló, hasonló) találták.
A tudósok azt találták, hogy a bakteriális sejtváz egyik fehérjecsoportjának nincs analógja az eukarióták között.
Következtetés
Így megvizsgáltuk a citoszkeleton szerkezetét és funkcióit. Rendkívül fontos szerepet játszik a sejt életében, biztosítja annak legfontosabb folyamatait.
A citoszkeletális összes komponens kölcsönhatásba lép. Ezt megerősíti a mikrofilamentumok, a köztes filamentumok és a mikrotubulusok közötti közvetlen érintkezés.
A modern felfogás szerint a citoszkeleton a legfontosabb láncszem, amely a különböző sejtrészeket egyesíti és adatátvitelt végez.
