Αφιερώνοντας ξανά τη δημοσίευση σε βιολογικά θέματα, ας μιλήσουμε για ένα από τα πιο σημαντικά σε αυτήν - τον κυτταροσκελετό (από το ελληνικό "cytos", που σημαίνει "κύτταρο"). Θα εξετάσουμε επίσης τη δομή και τις λειτουργίες του κυτταροσκελετού.
Γενική έννοια
Πριν μιλήσουμε για αυτό το θέμα, είναι απαραίτητο να δώσουμε την έννοια του κυτταροπλάσματος. Αυτό είναι το εσωτερικό ημι-υγρό περιβάλλον του κυττάρου, το οποίο περιορίζεται από την κυτταροπλασματική μεμβράνη. Αυτό το εσωτερικό περιβάλλον δεν περιλαμβάνει τον πυρήνα και τα κενοτόπια του κυττάρου.
Και ο κυτταροσκελετός είναι το πλαίσιο του κυττάρου, το οποίο βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Βρίσκεται σε ευκαρυωτικά κύτταρα (ζωντανοί οργανισμοί που περιέχουν πυρήνα στα κύτταρα). Είναι μια δυναμική δομή που μπορεί να αλλάξει.
Σε ορισμένες πηγές, λαμβάνοντας υπόψη τη δομή και τις λειτουργίες του κυτταροσκελετού, δίνεται ένας ελαφρώς διαφορετικός ορισμός, διατυπωμένος με άλλα λόγια. Είναι το μυοσκελετικό σύστημα των κυττάρων, το οποίο σχηματίζεται από πρωτεϊνικές νηματώδεις δομές. Συμμετέχει στην κίνηση των κυττάρων.
Κτίριο
Ας εξετάσουμε τη δομή αυτής της δομής και μετά θα μάθουμε ποιες λειτουργίες εκτελεί ο κυτταροσκελετός.
Ο κυτταροσκελετός σχηματίστηκε από πρωτεΐνες. Διάφορα συστήματα διακρίνονται στη δομή του, το όνομα των οποίων προέρχεται από τα κύρια δομικά στοιχεία, ή από τις κύριες πρωτεΐνες που αποτελούν αυτά τα συστήματα.
Δεδομένου ότι ο κυτταροσκελετός είναι μια δομή, υπάρχουν τρία κύρια συστατικά σε αυτόν. Παίζουν σημαντικό ρόλο στη ζωή και την κίνηση των κυττάρων.
Ο κυτταροσκελετός αποτελείται από μικροσωληνίσκους, ενδιάμεσα νημάτια και μικρονημάτια. Τα τελευταία ονομάζονται αλλιώς νημάτια ακτίνης. Όλοι τους είναι εγγενώς ασταθείς: συναρμολογούνται και αποσυναρμολογούνται συνεχώς. Έτσι, όλα τα συστατικά έχουν μια δυναμική ισορροπία με τις πρωτεΐνες που αντιστοιχούν σε αυτά.
Οι κυτταροσκελετικοί μικροσωληνίσκοι, οι οποίοι είναι μια άκαμπτη δομή, υπάρχουν στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτών, καθώς και στις αποφύσεις του, που ονομάζονται μαστίγια και βλεφαρίδες. Το μήκος τους μπορεί να ποικίλλει, μερικά φτάνουν σε μήκος αρκετά μικρόμετρα. Μερικές φορές οι μικροσωληνίσκοι συνδέονται χρησιμοποιώντας λαβές ή γέφυρες.
Τα μικρονημάτια αποτελούνται από ακτίνη, μια πρωτεΐνη παρόμοια με αυτή που βρίσκεται στους μύες. Στη δομή τους, υπάρχουν και άλλες πρωτεΐνες σε μικρές ποσότητες. Η κύρια διαφορά μεταξύ των νημάτων ακτίνης και των μικροσωληνίσκων είναι ότι μερικά από αυτά δεν μπορούν να φανούν κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός. Στα ζωικά κύτταρα, συνδυάζονται σε ένα πλέγμα κάτω από τη μεμβράνη και έτσι συνδέονται με τις πρωτεΐνες της.
Μικρονημάτια ζωικών και φυτικών κυττάρων αλληλεπιδρούν επίσης με την πρωτεΐνη μυοσίνη. Ταυτόχρονα, το σύστημά τους έχει τη δυνατότητα να μειώνει.
Ενδιάμεσα νήματααποτελούνται από διάφορες πρωτεΐνες. Αυτό το δομικό στοιχείο δεν έχει μελετηθεί επαρκώς. Είναι πιθανό τα φυτά να μην το έχουν καθόλου. Επίσης, ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα ενδιάμεσα νήματα είναι μια προσθήκη στους μικροσωληνίσκους. Έχει αποδειχθεί επακριβώς ότι όταν το σύστημα των μικροσωληνίσκων καταστρέφεται, τα νημάτια αναδιατάσσονται και με την αντίστροφη διαδικασία, η επίδραση των νηματίων ουσιαστικά δεν επηρεάζει τους μικροσωληνίσκους.
Λειτουργίες
Μιλώντας για τη δομή και τις λειτουργίες του κυτταροσκελετού, ας απαριθμήσουμε πώς επηρεάζει το κύτταρο.
Χάρη στα μικρονήματα, οι πρωτεΐνες κινούνται κατά μήκος της κυτταροπλασματικής μεμβράνης. Η ακτίνη που περιέχεται σε αυτά συμμετέχει σε μυϊκές συσπάσεις, φαγοκυττάρωση, κινήσεις των κυττάρων, καθώς και στη διαδικασία σύντηξης σπέρματος και ωαρίων.
Οι μικροσωληνίσκοι συμμετέχουν ενεργά στη διατήρηση του σχήματος των κυττάρων. Μια άλλη λειτουργία είναι η μεταφορά. Φέρουν οργανίδια. Μπορούν να εκτελέσουν μηχανική εργασία, η οποία περιλαμβάνει κινούμενα μιτοχόνδρια και βλεφαρίδες. Ένας ιδιαίτερα σημαντικός ρόλος ανήκει στους μικροσωληνίσκους στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης.
Στοχεύουν στη δημιουργία ή τη διατήρηση μιας ορισμένης κυτταρικής ασυμμετρίας. Υπό ορισμένη επίδραση, οι μικροσωληνίσκοι καταστρέφονται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια αυτής της ασυμμετρίας.
Οι λειτουργίες του κυτταροσκελετού περιλαμβάνουν επίσης την προσαρμογή των κυττάρων σε εξωτερικές επιδράσεις, τις διαδικασίες ενδο- και εξωκυττάρωση.
Έτσι, εξετάσαμε ποιες λειτουργίες εκτελεί ο κυτταροσκελετός σε έναν ζωντανό οργανισμό.
Ευκαρυώτες
Μεταξύ ευκαρυωτών καιπροκαρυώτες υπάρχει μια σαφής διαφορά. Επομένως, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ο κυτταροσκελετός αυτών των ζώων. Οι ευκαρυώτες (ζώα που έχουν πυρήνα στο κύτταρο) έχουν τρεις τύπους νημάτων.
Τα νημάτια ακτίνης (με άλλα λόγια, μικρονήματα) βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη. Συμμετέχουν στη μεσοκυττάρια αλληλεπίδραση και επίσης μεταδίδουν σήματα.
Τα ενδιάμεσα νημάτια είναι το λιγότερο δυναμικό μέρος του κυτταροσκελετού.
Οι μικροσωληνίσκοι είναι κοίλοι κύλινδροι, είναι μια πολύ δυναμική δομή.
Προκαρυώτες
Οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί - βακτήρια και αρχαία, που δεν έχουν σχηματισμένο πυρήνα. Πιστεύεται ότι οι προκαρυώτες δεν έχουν κυτταροσκελετό. Όμως από το 2001 ξεκίνησε η ενεργή έρευνα στα κύτταρα τους. Βρέθηκαν ομόλογα (παρόμοια, παρόμοια) όλων των στοιχείων του ευκαρυωτικού κυτταροσκελετού.
Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μία από τις πρωτεϊνικές ομάδες του σκελετού των βακτηριακών κυττάρων δεν έχει ανάλογα μεταξύ των ευκαρυωτών.
Συμπέρασμα
Έτσι, εξετάσαμε τη δομή και τις λειτουργίες του κυτταροσκελετού. Παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στη ζωή του κυττάρου, παρέχοντας τις πιο σημαντικές διαδικασίες του.
Όλα τα κυτταροσκελετικά συστατικά αλληλεπιδρούν. Αυτό επιβεβαιώνεται από την ύπαρξη άμεσων επαφών μεταξύ μικρονημάτων, ενδιάμεσων νημάτων και μικροσωληνίσκων.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, ο κυτταροσκελετός είναι ο πιο σημαντικός σύνδεσμος που ενώνει διάφορα κυτταρικά μέρη και πραγματοποιεί μετάδοση δεδομένων.
