Posvećujući publikaciju opet biološkim temama, razgovarajmo o jednoj od najvažnijih u njoj - citoskeletu (od grčkog "cytos", što znači "stanica"). Također ćemo razmotriti strukturu i funkcije citoskeleta.
Opći koncept
Prije govora o ovoj temi potrebno je dati pojam citoplazme. Ovo je unutarnje polutekuće okruženje stanice koje je ograničeno citoplazmatskom membranom. Ovo unutarnje okruženje ne uključuje jezgru i vakuole stanice.
A citoskelet je okvir stanice, koji se nalazi u citoplazmi stanice. Nalazi se u eukariotskim stanicama (živi organizmi koji sadrže jezgru u stanicama). To je dinamička struktura koja se može promijeniti.
U nekim izvorima, s obzirom na strukturu i funkcije citoskeleta, daje se nešto drugačija definicija, formulirana drugim riječima. To je mišićno-koštani sustav stanica, koji se sastoji od proteinskih filamentnih struktura. Sudjeluje u pokretu ćelije.
Zgrada
Razmotrimo strukturu ove strukture, a zatim ćemo saznati koje funkcije obavlja citoskelet.
Citoskelet je formiran od proteina. U njegovoj se strukturi razlikuje nekoliko sustava, čiji naziv dolazi od glavnih strukturnih elemenata ili od glavnih proteina koji čine te sustave.
Budući da je citoskelet struktura, postoje tri glavne komponente u njemu. Oni igraju važnu ulogu u životu i kretanju stanica.
Citoskelet se sastoji od mikrotubula, međufilamenata i mikrofilamenata. Potonji se inače nazivaju aktinskim filamentima. Svi su oni inherentno nestabilni: stalno se sastavljaju i rastavljaju. Dakle, sve komponente imaju dinamičku ravnotežu s proteinima koji im odgovaraju.
Mikrotubule citoskeleta, koje su krute strukture, prisutne su u citoplazmi eukariota, kao iu njenim izraslinama, koje se nazivaju flagele i cilije. Njihova duljina može varirati, neki dosežu i nekoliko mikrometara. Ponekad se mikrotubule povezuju pomoću ručki ili mostova.
Mikrofilamenti se sastoje od aktina, proteina sličnog onom koji se nalazi u mišićima. U njihovoj strukturi postoje i drugi proteini u malim količinama. Glavna razlika između aktinskih filamenata i mikrotubula je u tome što se neki od njih ne mogu vidjeti pod svjetlosnim mikroskopom. U životinjskim stanicama oni su spojeni u pleksus ispod membrane i tako su povezani s njezinim proteinima.
Mikrofilamenti životinjskih i biljnih stanica također su u interakciji s proteinom miozinom. Istovremeno, njihov sustav ima mogućnost smanjenja.
Srednja filamentasastoje se od raznih proteina. Ova strukturna komponenta nije dovoljno proučena. Vjerojatno ga biljke uopće nemaju. Također, neki znanstvenici vjeruju da su srednji filamenti dodatak mikrotubulama. Precizno je dokazano da kada se sustav mikrotubula uništi, filamenti se preuređuju, a obrnutim postupkom utjecaj filamenata praktički ne utječe na mikrotubule.
Funkcije
Kad govorimo o strukturi i funkcijama citoskeleta, navedimo kako on utječe na stanicu.
Zahvaljujući mikrofilamentima, proteini se kreću duž citoplazmatske membrane. Aktin koji se u njima nalazi sudjeluje u mišićnim kontrakcijama, fagocitozi, pokretima stanica, kao iu procesu fuzije spermija i jajne stanice.
Mikrotubule su aktivno uključene u održavanje oblika stanice. Druga funkcija je transport. Nose organele. Mogu obavljati mehanički rad, koji uključuje pomicanje mitohondrija i cilija. Posebno važnu ulogu imaju mikrotubule u procesu stanične diobe.
Oni su usmjereni na stvaranje ili održavanje određene stanične asimetrije. Pod određenim utjecajem, mikrotubule se uništavaju. To može dovesti do gubitka ove asimetrije.
Funkcije citoskeleta također uključuju adaptaciju stanica na vanjske utjecaje, procese endo- i egzocitoze.
Tako smo razmotrili koje funkcije citoskelet obavlja u živom organizmu.
eukarioti
Između eukariota iprokariota postoji definitivna razlika. Stoga je važno uzeti u obzir citoskelet ovih životinja. Eukarioti (životinje koje imaju jezgru u stanici) imaju tri vrste filamenata.
Aktinski filamenti (drugim riječima, mikrofilamenti) nalaze se na staničnoj membrani. Oni sudjeluju u međustaničnoj interakciji i također prenose signale.
Srednji filamenti su najmanje dinamički dio citoskeleta.
Mikrotubule su šuplji cilindri, vrlo su dinamična struktura.
Prokarioti
Prokarioti su jednostanični organizmi - bakterije i arheje, koji nemaju formiranu jezgru. Vjerovalo se da prokarioti nemaju citoskelet. No od 2001. počela su aktivna istraživanja njihovih stanica. Pronađeni su homolozi (slični, slični) svih elemenata eukariotskog citoskeleta.
Znanstvenici su otkrili da jedna od proteinskih skupina skeleta bakterijske stanice nema analoga među eukariotima.
Zaključak
Tako smo ispitali strukturu i funkcije citoskeleta. Igra izuzetno važnu ulogu u životu stanice, osiguravajući njezine najvažnije procese.
Sve komponente citoskeleta su u interakciji. To potvrđuje postojanje izravnih kontakata između mikrofilamenata, međufilamenata i mikrotubula.
Prema modernim konceptima, citoskelet je najvažnija karika koja objedinjuje različite stanične dijelove i vrši prijenos podataka.
