Посвещавайки публикацията отново на биологични теми, нека поговорим за една от най-важните в нея – цитоскелета (от гръцки „cytos”, което означава „клетка”). Ще разгледаме също структурата и функциите на цитоскелета.
Обща концепция
Преди да се говори по тази тема, е необходимо да се даде понятието цитоплазма. Това е вътрешната полутечна среда на клетката, която е ограничена от цитоплазмената мембрана. Тази вътрешна среда не включва ядрото и вакуолите на клетката.
А цитоскелетът е рамката на клетката, която се намира в цитоплазмата на клетката. Намира се в еукариотни клетки (живи организми, съдържащи ядро в клетките). Това е динамична структура, която може да се променя.
В някои източници, като се има предвид структурата и функциите на цитоскелета, се дава малко по-различна дефиниция, формулирана с други думи. Това е мускулно-скелетната система на клетките, която е образувана от протеинови нишковидни структури. Участва в движението на клетките.
Сграда
Нека разгледаме структурата на тази структура, след което ще разберем какви функции изпълнява цитоскелетът.
Цитоскелетът е образуван от протеини. В неговата структура се разграничават няколко системи, чието име идва от основните структурни елементи или от основните протеини, които изграждат тези системи.
Тъй като цитоскелетът е структура, в него има три основни компонента. Те играят важна роля в живота и движението на клетките.
Цитоскелетът се състои от микротубули, междинни филаменти и микрофиламенти. Последните иначе се наричат актинови нишки. Всички те са по своята същност нестабилни: постоянно се сглобяват и разглобяват. Така всички компоненти имат динамичен баланс със съответните им протеини.
Цитоскелетните микротубули, които са твърда структура, присъстват в цитоплазмата на еукариотите, както и в нейните израстъци, които се наричат флагели и реснички. Дължината им може да варира, някои достигат няколко микрометра дължина. Понякога микротубулите се свързват с помощта на дръжки или мостове.
Микрофиламентите се състоят от актин, протеин, подобен на този в мускулите. В тяхната структура има други протеини в малки количества. Основната разлика между актиновите филаменти и микротубулите е, че някои от тях не могат да се видят под светлинен микроскоп. В животинските клетки те се комбинират в плексус под мембраната и по този начин се свързват с нейните протеини.
Микрофиламентите на животински и растителни клетки също взаимодействат с протеина миозин. В същото време тяхната система има способността да намалява.
Междинни нишкиса изградени от различни протеини. Този структурен компонент не е достатъчно проучен. Вероятно растенията изобщо го нямат. Освен това някои учени смятат, че междинните нишки са допълнение към микротубулите. Прецизно е доказано, че при унищожаване на микротубулната система нишките се пренареждат и при обратната процедура влиянието на филаментите практически не засяга микротубулите.
Функции
Говорейки за структурата и функциите на цитоскелета, нека изброим как той влияе на клетката.
Благодарение на микрофиламентите, протеините се движат по цитоплазмената мембрана. Съдържащият се в тях актин участва в мускулните контракции, фагоцитозата, клетъчните движения, както и в процеса на сливане на сперматозоиди и яйцеклетки.
Микротубулите участват активно в поддържането на формата на клетката. Друга функция е транспортната. Те носят органели. Те могат да извършват механична работа, която включва движение на митохондрии и реснички. Особено важна роля играят микротубулите в процеса на клетъчно делене.
Те са насочени към създаване или поддържане на определена клетъчна асиметрия. При определено влияние микротубулите се разрушават. Това може да доведе до загуба на тази асиметрия.
Функциите на цитоскелета включват също адаптиране на клетките към външни влияния, процесите на ендо- и екзоцитоза.
Така разгледахме какви функции изпълнява цитоскелетът в живия организъм.
Еукариоти
Между еукариотите ипрокариоти има определена разлика. Ето защо е важно да се вземе предвид цитоскелетът на тези животни. Еукариотите (животни, които имат ядро в клетката) имат три вида нишки.
Актиновите филаменти (с други думи, микрофиламенти) са разположени в клетъчната мембрана. Те участват в междуклетъчното взаимодействие и също така предават сигнали.
Междинните нишки са най-малко динамичната част от цитоскелета.
Микротубулите са кухи цилиндри, те са много динамична структура.
Прокариоти
Прокариотите са едноклетъчни организми - бактерии и археи, които нямат образувано ядро. Смятало се, че прокариотите нямат цитоскелет. Но от 2001 г. започват активни изследвания върху техните клетки. Бяха открити хомолози (подобни, подобни) на всички елементи на еукариотния цитоскелет.
Учените откриха, че една от протеиновите групи на скелета на бактериалната клетка няма аналози сред еукариотите.
Заключение
Така изследвахме структурата и функциите на цитоскелета. Той играе изключително важна роля в живота на клетката, осигурявайки нейните най-важни процеси.
Всички цитоскелетни компоненти взаимодействат. Това се потвърждава от наличието на директни контакти между микрофиламенти, междинни филаменти и микротубули.
Според съвременните концепции, цитоскелетът е най-важната връзка, която обединява различни клетъчни части и осъществява предаване на данни.
