citoscheletului

citoscheletului constă dintr-o rețea schimbabilă dinamic de trei filamente proteice diferite în citoplasma celulelor.

Ele conferă celulelor și structurilor intracelulare organizaționale, cum ar fi structura organelelor și veziculelor, stabilitatea și mobilitatea intrinsecă (motilitatea). Unele dintre filamente ies din celulă pentru a susține motilitatea celulei sau transportul direcționat al corpurilor străine sub formă de cili sau flageli.

Ce este citoscheletul?

Citoscheletul celulelor umane este format din trei clase diferite de filamente proteice. Microfilamentele (filamente de actină) cu diametrul de 7 până la 8 nanometri, care constau în principal din proteine ​​de actină, servesc la stabilizarea formei celulare exterioare și a motilității celulei în ansamblu, precum și a structurilor intracelulare.

În celulele musculare, filamentele de actină permit mușchilor să se contracte într-o manieră coordonată. Filamentele intermediare, care au în jur de 10 nanometri grosime, asigură, de asemenea, rezistență mecanică și structură pentru celulă. Nu sunt implicați în motilitatea celulară. Filamentele intermediare constau din diferite proteine ​​și dimeri ale proteinelor, care se combină pentru a forma fascicule înfășurate ca niște funii (tonofibrilele) și sunt structuri extrem de rezistente la rupere. Filamentele intermediare pot fi împărțite în cel puțin 6 tipuri diferite, cu sarcini diferite.

A treia clasă de filamente este formată din tuburi minuscule, microtubulele, cu un diametru exterior de 25 nanometri. Sunt alcătuiți din polimeri de dimeri ai tubulinei și sunt responsabili în principal de toate tipurile de motilitate intracelulară și de motilitatea celulelor în sine.Pentru a sprijini mobilitatea celulelor, microtubuli sub formă de cili sau flageli pot forma procese celulare care ies din celulă. Rețeaua de microtubuli este organizată în cea mai mare parte din centromere și este supusă unor modificări extrem de dinamice.

Anatomie și structură

Substanța grupează microfilamentele, filamentele intermediare (IF) și microtubulele (MT), toate cele trei alocate citoscheletului, sunt aproape omniprezente în citoplasmă și, de asemenea, în cadrul nucleului celular.

Blocurile de bază ale filamentelor de micro sau actină la om constau din 6 proteine ​​de actină izoformă, fiecare diferind doar de câțiva aminoacizi. Proteina monomerică de actină (G-actină) se leagă de ATP nucleotidic și formează lanțuri moleculare lungi de monomeri de actină, fiecare dintre care se desparte dintr-o grupare fosfat, dintre care două se conectează pentru a forma filamente de actină elicoidală. Filamentele de actină din mușchii netezi și striați, din mușchii inimii și din filamentele de actină non-musculare diferă ușor unele de altele. Construirea și descompunerea filamentelor de actină sunt supuse unor procese foarte dinamice și se adaptează la cerințe.

Filamentele intermediare sunt formate din diferite proteine ​​structurale și au o rezistență mare la tracțiune, cu o secțiune transversală de aproximativ 8 până la 11 nanometri. Filamentele intermediare sunt împărțite în cinci clase: cheratine acide, cheratine de bază, tip desmin, neurofilamente și tip lamin. În timp ce keratinele apar în celulele epiteliale, filamentele de tip desmin se găsesc în celulele musculare netede și striate, precum și în celulele musculare ale inimii. Neurofilamentele care sunt prezente în practic toate celulele nervoase sunt compuse din proteine ​​precum Internexina, Nestina, NF-L, NF-M și altele. Filamentele intermediare de tipul laminei se găsesc în toate nucleele celulare din membrana nucleară din carioplasmă.

Funcție și sarcini

Funcția și sarcinile citoscheletului nu sunt în niciun caz limitate la forma structurală și stabilitatea celulelor. Microfilamentele, care sunt localizate în principal în structuri asemănătoare cu rețeaua direct pe membrana plasmatică, stabilizează forma exterioară a celulelor. Dar formează, de asemenea, protuberanțe de membrană precum pseudopodia. Proteinele motorii, din care sunt construite microfilamentele din celulele musculare, asigură contracțiile necesare ale mușchilor.

Filamentele intermediare cu rezistență la tracțiune foarte mare sunt de cea mai mare importanță pentru rezistența mecanică a celulelor. De asemenea, au o serie de alte funcții. Filamentele de keeratină ale celulelor epiteliale sunt conectate indirect unele de altele prin desmosomi, astfel încât țesutul pielii primește o rezistență bidimensională, asemănătoare matricei. IF-urile sunt conectate la celelalte grupuri de substanțe din citoschelet prin intermediul proteinelor intermediare asociate cu filament (IFAPs), asigură un anumit schimb de informații și rezistența mecanică a țesutului corespunzător. Aceasta creează structuri ordonate în citoschelet. Enzimele precum kinazele și fosfatazele asigură că rețelele sunt construite, restructurate și defalcate rapid.

Diferite tipuri de neurofilamente stabilizează țesutul nervos. Laminele controlează descompunerea membranei celulare în timpul diviziunii celulare și reconstrucției ulterioare a acesteia. Microtubulii sunt responsabili de sarcini precum controlul transportului de organule și vezicule în interiorul celulei și organizarea cromozomilor în timpul mitozei. În celulele în care microtubulii formează microvilli, cili, flageli sau flageli, MT-urile asigură, de asemenea, motilitatea întregii celule sau preiau îndepărtarea mucusului sau a corpurilor străine. B. în trahee și canalul urechii externe.

Vă puteți găsi medicamentul aici

boli

Tulburările în metabolismul citoscheletului pot rezulta fie din defecte genetice, fie din toxine furnizate extern. Una dintre cele mai frecvente boli ereditare asociate cu o perturbare în sinteza unei proteine ​​de membrană pentru mușchi este distrofia musculară Duchenne.

Un defect genetic împiedică formarea distrofinei, o proteină structurală care este necesară în fibrele musculare ale mușchilor scheletici striați. Boala apare în prima copilărie cu un progres progresiv. Keratinele mutate pot avea, de asemenea, efecte grave. Iththosis, așa-numita boală de pește de pește, duce la hiperkeratoză, un dezechilibru între producția și exfolierea fulgilor pielii, din cauza unuia sau mai multor defecte genetice ale cromozomului 12. Ihtioza este cea mai frecventă boală ereditară a pielii și necesită terapie intensivă, care, cu toate acestea, poate atenua doar simptomele.

Alte defecte genetice care duc la o întrerupere a metabolismului neurofilamentelor provoacă z. B. scleroza laterală amiotrofică (ALS). Unele micotoxine cunoscute (toxinele ciupercii), cum ar fi cele provenite din agariile mucegaiului și muștelor, perturbă metabolismul filamentelor de actină. Colchicina, toxina crocusului de toamnă și taxolul, care se obține din copaci de țesături, sunt utilizate special pentru terapia tumorală. Intervin în metabolismul microtubulilor.