Чем образован цитоскелет клетки

Цитоскелет – определение, структура и функции

Определение цитоскелета

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и канальцев, которая простирается на протяжении клетка, сквозь цитоплазма, который представляет собой весь материал внутри клетки, за исключением ядра. Это найдено во всех клетках, хотя белки, из которых это сделано, варьируются между организмами. Цитоскелет поддерживает клетку, придает ей форму, организует и привязывает органеллы и играет роль в молекула транспорт, деление клеток а также клеточная сигнализация.

Строение цитоскелета

Эукариотический цитоскелет состоит из трех типов филаментов, представляющих собой удлиненные цепочки белков: микрофиламенты, промежуточные филаменты и микротрубочки.

микрофиламентов

Микрофиламенты также называют актиновыми нитями, потому что они в основном состоят из белка актина; их структура состоит из двух нитей актина, намотанных по спирали. Они имеют толщину около 7 нанометров, что делает их самыми тонкими нитями в цитоскелете. Микрофиламенты имеют много функций. Они помогают в цитокинез, который является делением цитоплазмы клетки, когда она делится на две части дочерние клетки, Они помогают в клетку подвижность и позволяют одноклеточным организмам, таким как амебы, двигаться. Они также участвуют в цитоплазматическом потоке, который является потоком цитозоль (жидкая часть цитоплазмы) по всей клетке. Цитоплазматический поток транспортирует питательные вещества и клеточные органеллы. Микрофиламенты также являются частью мускул клетки и позволяют этим клеткам сокращаться вместе с миозином. Актин и миозин являются двумя основными компонентами сокращения мышц.

Промежуточные нити

Промежуточные нити имеют ширину около 8-12 нм; их называют промежуточными, потому что они находятся между размерами микрофиламентов и микротрубочек. Промежуточные нити состоят из различных белков, таких как кератин (содержится в волосах и ногтях, а также у животных с чешуей, рогами или копытами), виментина, десмина и ламина. Все промежуточные филаменты находятся в цитоплазме, за исключением ламинов, которые находятся в ядре и помогают поддерживать ядерную оболочку, окружающую ядро. Промежуточные филаменты в цитоплазме поддерживают форму клетки, несут напряжение и обеспечивают структурную поддержку клетки.

Микротрубочки

Микротрубочки являются самым большим из волокон цитоскелета при длине волны около 23 нм. Это полые трубки из альфа и бета тубулина. Микротрубочки образуют структуры, подобные жгутикам, которые представляют собой «хвосты», которые продвигают клетку вперед. Они также обнаружены в структурах, таких как реснички, которые являются придатками, которые увеличивают площадь поверхности клетки и в некоторых случаях позволяют клетке двигаться. Большинство микротрубочек в клетка животного родом из клетки органеллы называется центросома, который является микротрубочек организационный центр (МТЦ). Центросома находится около середины клетки, и микротрубочки выходят из нее наружу. Микротрубочки важны для формирования веретенообразного аппарата (или митотического веретена), который отделяет сестринские хроматиды так что одна копия может попасть в каждую дочернюю клетку во время деления клетки. Они также участвуют в транспортировке молекул внутри клетки и в формировании клеточная стенка в растение клетки.

Функция цитоскелета

Как описано выше, цитоскелет имеет несколько функций. Во-первых, это дает форму клетки. Это особенно важно в клетках без клеточных стенок, таких как клетки животных, которые не получают свою форму из толстого внешнего слоя. Это также может дать движение клетки. Микрофиламенты и микротрубочки могут разбирать, повторно собирать и сжиматься, позволяя клеткам ползать и мигрировать, а микротрубочки помогают формировать такие структуры, как реснички и жгутики, которые обеспечивают движение клеток.

Цитоскелет организует клетку и удерживает на месте ее органеллы, но также способствует перемещению органелл по всей клетке. Например, во время эндоцитоз когда клетка поглощает молекулу, микрофиламенты вытягивают везикул содержащий поглощенные частицы в клетку. Точно так же цитоскелет помогает перемещать хромосомы во время деления клетки.

Одной аналогией для цитоскелета является каркас здания. Подобно каркасу здания, цитоскелет является «каркасом» клетки, сохраняя структуры на месте, обеспечивая опору и придавая клетке определенную форму.

викторина

1. Какая клеточная органелла является центром организации микротрубочек?A. хлоропластов B. центросомаC. ядроD. рибосома

Ответ на вопрос № 1

В верно. Центросома представляет собой органеллу, расположенную в середине клетки, которая организует микротрубочки, которые излучают наружу из нее. Он содержится только в клетках животных, но не в других эукариотических клетках, таких как клетки растений или грибов.

2. Какой тип цитоскелетной нити является самым толстым в диаметре?A. МикротрубочкиB. микрофиламентовC. Промежуточные нити

Ответ на вопрос № 2

верно. Микротрубочки – самый толстый компонент цитоскелета, а микрофиламенты – самые тонкие. Промежуточные филаменты, как следует из их названия, находятся между микротрубочками и микрофиламентами по толщине.

3. Какая функция цитоскелета?A. Обеспечить структурную поддержку клеткиB. Чтобы помочь в делении клетокC. Чтобы помочь клетке двигатьсяD. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D верно. Цитоскелет имеет множество функций, в том числе все эти варианты. Кроме того, он играет роль в передаче сигналов клетками, транспорте материалов и организации клеточных органелл.

Источник

Чем образован цитоскелет клетки

• Цитоскелет эукариотической клетки представляет собой внутреннюю сеть фибриллярных компонентов, включающую микротрубочки, актиновые филаменты и промежуточные филаменты.

• Цитоскелет обладает различными функциями, в т.ч. фиксирует органеллы в клетке.

Термином цитоскелет обозначают сеть фибриллярных компонентов, которая присутствует в большинстве клеток эукариот. Эта сеть создает довольно жесткую внутреннюю структуру, определяющую форму клетки. Например, эпителиальные клетки имеют кубическую форму, а нейроны характеризуются наличием очень протяженных и тонких аксонов. Наряду с поддержанием клеточной структуры, цитоскелет обладает и другими функциями.

Например, белковые субстраты могут связываться с цитоскелетом с помощью молекулярных моторов, использующих филаменты как направляющие для транспортировки белковых субстратов к местам их локализации.

Фотография фибробласта под флуоресцентным микроскопом.
Микротрубочки окрашены специфическим красителем.
Показано положение ядра и мембраны клетки.

Цитоскелет представляет собой динамическую структуру. Он состоит из трех фибриллярных компонентов. Каждый компонент представляет собой полимерную структуру, образованную повторами белковых субъединиц. Филаменты представляют собой динамические структуры. Возможно добавление к ним или отщепление от них субъединиц. В результате тредмиллинга с одного конца происходит сборка филаментной структуры, а с другого ее диссоциация. Три компонента фибриллярной сети называются микротрубочки, актиновые филаменты и промежуточные филаменты.

Микротрубочки представляют собой полимеры тубулина, димера, состоящего из двух близких по структуре белков, а- и b-тубулина. Они образуют полые трубочки около 25 нм в диаметре. Микротрубочки отличаются динамической нестабильностью, и взаимодействие с другими белками оказывает на них стабилизирующее воздействие. Микротрубочки участвуют в поддержании структуры клетки.

При действии на большинство клеток веществ, вызывающих диссоциацию микротрубочек, клетки теряют форму и превращаются в сферические образования. При диссоциации микротрубочек эндоплазматический ретикулум собирается вокруг ядра, и происходит фрагментация аппарата Гольджи, что свидетельствует о важной роли, которую играют микротрубочки в поддержании структуры этих органелл.

Разнообразие клеточных структур, формируемых с участием микротрубочек, можно проиллюстрировать на примере отростков фибробластов и нейронов. Фибробласты представляют собой подвижные клетки, способные мигрировать в организме. У этих клеток, как показано на гиг. микротрубочки образуют звездчатое образование, выходящее из одной точки, расположенной поблизости от ядра.

Напротив, длинные отростки (аксоны и дендриты), отходящие от тела нейрона, содержат параллельные пучки очень длинных микротрубочек. Оба типа расположения МТ представляют собой структурные элементы, которые при растяжении развивают усилие, и служат в качестве направляющих для перемещения белков с помощью молекулярных моторов.

Выросты нейрона содержат очень длинные микротрубочки.

Каждый раз при наступлении деления микротрубочки претерпевают сильные изменения, вплоть до полной реорганизации их структуры. На рисунке ниже показаны изменения, происходящие в митозе, когда сеть микротрубочек полностью диссоциирует и заменяется веретеном.

Актиновые филаменты состоят из субъединиц белка актина. Актин является одним из наиболее распространенных белков эукариотической клетки и наиболее консервативных с эволюционной точки зрения. В филаменте все актиновые субъединицы имеют одинаковую полярность, при которой сайт связывания АТФ на одном ее конце контактирует со следующей субъединицей.

Актиновый филамент представляет собой полимер, состоящий из двух нитей, расположенных подобно двум перекрученным ниткам бус, образующим связку около 8 нм в диаметре.

Актиновые филаменты не только пересекают клетку, но и переходят в специализированные структуры, являющиеся выростами клеточной поверхности, которые обеспечивают клетке движение. На рисунке ниже показана актиновая сеть фибробласта. Движение осуществляется при выполнении механической работы, а энергия поставляется за счет гидролиза АТФ. Подвижность обеспечивается полимеризацией актиновой нити, что является важнейшим свойством клеток как одноклеточных, так и многоклеточных организмов.

В делящейся клетке присутствует веретено, образующееся из микротрубочек.
На фотографии, сделанной во флуоресцентном микроскопе, микротрубочки,
хромосомы и центриоли окрашены зеленым, синим и желтым соответственно. Фотография фибробласта в электронном микроскопе.
По краю клетки видна сеть актиновых филаментов. Фотография парамеции, сделанная в сканирующем электронном микроскопе.
Видны ряды ресничек.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник