Posvećujući publikaciju ponovo biološkim temama, hajde da pričamo o jednoj od najvažnijih u njoj - citoskeletu (od grčkog "cytos", što znači "ćelija"). Također ćemo razmotriti strukturu i funkcije citoskeleta.
Opći koncept
Prije razgovora o ovoj temi potrebno je dati pojam citoplazme. Ovo je unutrašnje polutečno okruženje ćelije, koje je ograničeno citoplazmatskom membranom. Ovo unutrašnje okruženje ne uključuje jezgro i vakuole ćelije.
A citoskelet je okvir ćelije, koji se nalazi u citoplazmi ćelije. Nalazi se u eukariotskim ćelijama (živi organizmi koji sadrže jezgro u ćelijama). To je dinamička struktura koja se može promijeniti.
U nekim izvorima, s obzirom na strukturu i funkcije citoskeleta, data je nešto drugačija definicija, formulirana drugim riječima. To je mišićno-koštani sistem ćelija, koji je formiran od proteinskih filamentnih struktura. Učestvuje u pokretu ćelije.
Zgrada
Razmotrimo strukturu ove strukture, a zatim ćemo saznati koje funkcije obavlja citoskelet.
Citoskelet je formiran od proteina. Nekoliko sistema se razlikuje u njegovoj strukturi, čiji naziv potiče od glavnih strukturnih elemenata, ili od glavnih proteina koji čine ove sisteme.
Pošto je citoskelet struktura, postoje tri glavne komponente u njemu. Oni igraju važnu ulogu u životu i kretanju ćelija.
Citoskelet se sastoji od mikrotubula, intermedijarnih filamenata i mikrofilamenata. Potonji se inače nazivaju aktinskim filamentima. Svi su oni inherentno nestabilni: stalno se sklapaju i rastavljaju. Dakle, sve komponente imaju dinamičku ravnotežu sa 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 dužina može varirati, neke 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 ćelijama, oni su kombinovani u pleksus ispod membrane i tako su povezani sa njenim proteinima.
Mikrofilamenti životinjskih i biljnih ćelija takođe stupaju u interakciju sa proteinom miozinom. Istovremeno, njihov sistem ima mogućnost smanjenja.
Srednji filamentisastoje se od raznih proteina. Ova strukturna komponenta nije dovoljno proučena. Vjerovatno je da ga biljke uopće nemaju. Također, neki naučnici vjeruju da su srednji filamenti dodatak mikrotubulama. Precizno je dokazano da kada se sistem mikrotubula uništi, filamenti se preuređuju, a obrnutim postupkom uticaj filamenata praktično ne utiče na mikrotubule.
Funkcije
Kad govorimo o strukturi i funkcijama citoskeleta, hajde da navedemo kako on utiče na ćeliju.
Zahvaljujući mikrofilamentima, proteini se kreću duž citoplazmatske membrane. Aktin koji se u njima nalazi učestvuje u mišićnim kontrakcijama, fagocitozi, pokretima ćelija, kao iu procesu fuzije sperme i jajne ćelije.
Mikrotubule su aktivno uključene u održavanje oblika ćelije. Druga funkcija je transport. Nose organele. Mogu obavljati mehanički rad, koji uključuje pomicanje mitohondrija i cilija. Posebno važnu ulogu imaju mikrotubule u procesu ćelijske diobe.
Oni su usmjereni na stvaranje ili održavanje određene ćelijske asimetrije. Pod određenim uticajem, mikrotubule se uništavaju. Ovo može dovesti do gubitka ove asimetrije.
Funkcije citoskeleta takođe uključuju prilagođavanje ćelija na spoljašnje uticaje, 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 jezgro u ćeliji) imaju tri vrste filamenata.
Aktinski filamenti (drugim riječima, mikrofilamenti) nalaze se na ćelijskoj membrani. Oni učestvuju u međućelijskoj interakciji i takođe prenose signale.
Srednji filamenti su najmanje dinamički dio citoskeleta.
Mikrotubule su šuplji cilindri, veoma su dinamične strukture.
Prokarioti
Prokarioti su jednoćelijski organizmi - bakterije i arheje, koji nemaju formirano jezgro. Vjerovalo se da prokarioti nemaju citoskelet. Ali od 2001. godine počela su aktivna istraživanja njihovih ćelija. Pronađeni su homolozi (slični, slični) svih elemenata eukariotskog citoskeleta.
Naučnici su otkrili da jedna od proteinskih grupa skeleta bakterijske ćelije nema analoga među eukariotima.
Zaključak
Tako smo ispitali strukturu i funkcije citoskeleta. Igra izuzetno važnu ulogu u životu ćelije, obezbeđujući njene najvažnije procese.
Sve komponente citoskeleta su u interakciji. Ovo potvrđuje postojanje direktnih kontakata između mikrofilamenata, međufilamenata i mikrotubula.
Prema savremenim konceptima, citoskelet je najvažnija karika koja objedinjuje različite ćelijske dijelove i vrši prijenos podataka.
