citoszkeleton

A citoszkeleton három különböző proteinszál dinamikusan megváltoztatható hálózatából áll a sejtek citoplazmájában.

Megalakítják a sejtek és a szervezeten belüli intracelluláris struktúrákat, például az organellák és a vezikulák szerkezetét, stabilitását és a belső mozgékonyságot (motilitást). A szálak egy része kiáll a sejtből annak érdekében, hogy támogassa a sejt motilitását vagy az idegen testek irányított transzportját cilia vagy flagella formájában.

Mi a citoszkeleton?

Az emberi sejtek citoszkeletonja három különböző osztályú proteinszálból áll. A 7–8 nanométer átmérőjű, elsősorban aktinfehérjékből álló mikroszálak (aktinszálak) stabilizálják a külső sejt alakját és a sejt egészének motilitását, valamint az intracelluláris struktúrákat.

Az izomsejtekben az aktinszálak lehetővé teszik az izmok összehangolt összehúzódását. A közbenső szálak, amelyek vastagsága körülbelül 10 nanométer, szintén biztosítják a cellának a mechanikai szilárdságát és szerkezetét. Nem vesznek részt a sejtmozgásban. A közbenső szálak különféle fehérjékből és a fehérjék dimerjeiből állnak, amelyek összekapcsolódnak kötelekként feltekert kötegekké (tonofibrillek) és rendkívül könnyálló szerkezetűek. A közbenső szálak legalább 6 különféle típusra oszthatók, különböző feladatokkal.

A szálak harmadik osztálya aprócsövekből, mikrotubulusokból áll, amelyek külső átmérője 25 nanométer. Tubulin-dimer polimerekből állnak, és elsősorban az összes sejten belüli motilitásért és a sejtek motilitásáért felelősek.A sejtek önmotilitásának támogatása érdekében a ciliák vagy flagella formájában lévõ mikrotubulusok képezhetik a sejtbõl kiálló sejtfolyamatokat. A mikrotubulusok hálózata elsősorban a centromerből épül fel, és rendkívül dinamikus változásoknak van kitéve.

Anatómia és felépítés

Az anyagcsoport mikrofilamentumok, közbenső filamentumok (IF) és mikrotubulusok (MT), amelyek mindhárom a citoszkeletonhoz vannak hozzárendelve, szinte mindenütt jelen vannak a citoplazmában és a sejtmagban is.

Az emberekben a mikro- vagy aktinszálak alapvető építőelemei 6 izoform aktinfehérjéből állnak, amelyek mindegyike csak néhány aminosavval különbözik egymástól. A monomer aktinfehérje (G-aktin) megköti az ATP nukleotidot, és aktinmonomerek hosszú molekuláris láncát képezi egy foszfátcsoport elbontásával, amelyek közül kettő spirális aktin szálak kialakulásához kapcsolódik. Az aktin szálak a sima és a csíkos izmokban, a szívizmokban és a nem-izom aktin filamentumok kissé különböznek egymástól. Az aktinszálak felépülése és lebontása nagyon dinamikus folyamatoknak van kitéve, és az alkalmazkodik a követelményekhez.

A közbenső szálak különféle szerkezeti fehérjékből készülnek, nagy szakítószilárdságúak, keresztmetszetük körülbelül 8-11 nanométer. A közbenső filamentumokat öt osztályra osztják: savas keratinok, bázikus keratinok, dezmin típusú, idegszálak és lamin típusú. Míg a keratinok az epiteliális sejtekben fordulnak elő, a dezmin típusú filamentumok a sima és csíkos izmok izomsejtjeiben, valamint a szívizomsejtekben találhatók. Az idegszálak, amelyek gyakorlatilag minden idegsejtben megtalálhatók, olyan fehérjékből állnak, mint az Internexin, Nestin, NF-L, NF-M és mások. A lamin típusú közbenső filamentumok az összes sejtmagban megtalálhatók a karioplazma nukleáris membránjában.

Funkció és feladatok

A citoszkeleton funkciója és feladatai semmiképpen sem korlátozódnak a sejtek szerkezeti alakjára és stabilitására. A mikrofilamentumok, amelyek főként hálószerű struktúrákban helyezkednek el közvetlenül a plazmamembránon, stabilizálják a sejtek külső alakját. De membránkiütéseket is alkotnak, mint például ál állatok. A motoros fehérjék, amelyekből az izomsejtek mikrofilmensei épülnek, biztosítják az izmok szükséges összehúzódásait.

A nagyon nagy szakítószilárdságú közbenső szálak a legfontosabb a cellák mechanikai szilárdsága szempontjából. Számos más funkcióval is rendelkeznek. Az epiteliális sejtek keratin filamentumai közvetett módon mechanikusan kapcsolódnak egymáshoz desmoszómák útján, így a bőrszövet kétdimenziós, mátrixszerű erőt kap. Az IF-k a citoszkeleton más anyagcsoportjaihoz kapcsolódnak közbenső filamentum-asszociált fehérjék (IFAP) útján, biztosítva bizonyos információcserét és a megfelelő szövet mechanikai szilárdságát. Ez rendezett struktúrákat hoz létre a citoszkeletonon belül. Az enzimek, például a kinázok és a foszfatázok, biztosítják a hálózatok gyors felépítését, átalakítását és lebontását.

Különböző típusú idegfonalak stabilizálják az idegszövetet. A laminák ellenőrzik a sejtmembrán lebontását a sejtosztódás és az azt követő rekonstrukció során. A mikrotubulusok olyan feladatokért felelnek, mint az organellák és vezikulumok sejten belüli szállításának ellenőrzése és a kromoszómák szervezése a mitózis során. Azokban a sejtekben, amelyekben a mikrotubulusokban microvilli, cilia, flagella vagy flagella alakul ki, az MT-k biztosítják az egész sejt motilitását, vagy átveszik a nyálka vagy idegen testek eltávolítását. B. a légcsőben és a külső fülcsatornában.

Itt megtalálja gyógyszereit

betegségek

A citoszkeleton anyagcseréjének zavarai lehetnek genetikai rendellenességek vagy külsőleg szállított méreganyagok. Az izmok membránfehérje szintézisének megszakadásával járó egyik leggyakoribb örökletes betegség a Duchenne izomdisztrófia.

A genetikai hiba megakadályozza a disztrofin képződését, amely egy strukturális protein, amelyre szükség van a csíkos vázizmok izomrostjaiban. A betegség korai gyermekkorban jelentkezik progresszív folyamattal. A mutált keratineknek súlyos következményei is lehetnek. Az ichtioózis, az úgynevezett halpáciens betegség, hyperkeratosishoz, egyensúlyhiányhoz a bőrpelyhek előállítása és kiszáradása között, a 12. kromoszómán egy vagy több genetikai hiba miatt. Az ichtioózis a bőr leggyakoribb örökletes betegsége, és intenzív kezelést igényel, amely azonban csak a tüneteket enyhíti.

Más genetikai hibák, amelyek a neurofilmen anyagcseréjének megzavarásához vezetnek, z-t okoznak. B. amyotrophicus laterális sclerosis (ALS). Néhány ismert mikotoxin (gombatoxin), például a penészből és a légy agarból származó mikroorganizmusok megzavarják az aktinszálak anyagcseréjét. A kolchicint, az őszi sáfrány toxinját, valamint a tiszafa fákból nyert taxolt kifejezetten daganatkezeléshez használják. Beavatkoznak a mikrotubulusok anyagcseréjébe.