12: Цитоскелет
- Page ID
- 3693
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Коли еукаріотичну клітину виймають з фізіологічного контексту і поміщають у пластикову або скляну чашку Петрі, як правило, вона певною мірою розплющується. На прірві він поводився б як годинник Сальвадора Далі, сочившись через край. Безпосереднє припущення, особливо у світлі того факту, що клітина, як відомо, є в основному водою за масою та об'ємом, полягає в тому, що клітина - це просто мішок з рідиною. Однак клітина насправді має хитромудру мікроструктуру всередині себе, обрамлену внутрішньо компонентами цитоскелета.
- 12.1: Введення в цитоскелет
- Як випливає з назви, цитоскелет діє так само, як наші власні скелети, підтримуючи загальну форму клітини. На відміну від наших скелетів, цитоскелет є високодинамічним і внутрішньо рухомим, зміщуючись і перебудовуючись у відповідь на потреби клітини. Він також має різні цілі, крім просто надання форми клітини. Як правило, їх можна класифікувати як структурні та транспортні.
- 12.2: Проміжні нитки
- «Проміжні нитки» - це фактично загальна назва сімейства білків (згрупованих у 6 класів на основі послідовності та біохімічної структури), які виконують подібні функції у захисті та формуванні клітини або її компонентів. Цікаво, що їх навіть можна знайти всередині ядра. Ядерні філаміни, які складають проміжні нитки класу V, утворюють міцну захисну сітку, прикріплену до внутрішньої поверхні ядерної мембрани.
- 12.3: Актинові мікрофіламенти
- Мікрофіламенти також відомі як актинові нитки, ниткоподібний актин та f-актин, і вони є цитоскелетними протилежностями проміжних ниток. Ці нитки складаються з невеликих глобулярних актинових субодиниць (g-actin), які складаються один на одному з відносно невеликими точками дотику.
- 12.4: Мікротрубочки
- Мікротрубочки складаються з двох однаково розподілених, схожих за структурою, кулястих субодиниць: α і β тубуліну. Як і мікрофіламенти, мікротрубочки також залежать від нуклеотидного трифосфату для полімеризації, але в даному випадку це ГТП.
- 12.5: Центри організації мікротрубочок
- Мікрофіламенти не мають будь-якої глобальної організації щодо їх полярності. Вони починаються і закінчуються в багатьох областях клітини. З іншого боку, майже всі мікротрубочки мають свій (-) кінець в перинуклеарній області, відомій як MTOC, або мікротрубочки, організуючий центр, і вони випромінюють назовні від цього центру. Оскільки всі мікротрубочки випромінюють назовні від MTOC, не дивно, що вони зосереджені більш центрально в клітині, ніж мікрофіламенти.
- 12.6: Транспорт на цитоскелеті
- Хоча це може бути корисно думати про ці цитоскелетних структур як аналог скелета тварини, можливо, кращий спосіб запам'ятати відносне розміщення мікротрубочок і мікрофіламентів є їх функція в транспортуванні внутрішньоклітинного вантажу з однієї частини клітини в іншу. За цією аналогією ми можемо вважати мікротрубочки залізничною системою, тоді як мікрофіламенти більше схожі на вулиці.
- 12.7: Актин - Міозинові структури в м'язах
- Моторні білки, які транспортують матеріали вздовж діючих мікрофіламентів, певним чином схожі, наприклад, куляста головна група, яка зв'язує і гідролізує АТФ, але відрізняються іншими способами, такими як рух, каталізований гідролізом АТФ. Значна частина f-актину та міозину в поперечно-смугастих і серцевих м'язових клітині знаходиться у своєрідному розташуванні, призначеному для забезпечення надійної скоротливої реакції по всій довжині клітини. Саркомер - це розташування чергуються волокон f-актину.
- 12.8: Динаміка цитоскелетного апарату
- У ранньому розвитку тварин спостерігається величезна кількість клітинної перебудови та міграції, оскільки приблизно сферична пляма клітин, яка називається бластулою, починає диференціюватися і утворювати клітини та тканини зі спеціалізованими функціями. Цим клітинам потрібно рухатися від точки народження до можливих положень у повністю розвиненої тварини. Деякі клітини, як і нейрони, мають додатковий тип рухливості клітин - вони витягають довгі відростки (аксони) з клітинного тіла.
- 12.9: рухливість клітин
- Існує ряд способів, за допомогою яких клітина може переміщатися з однієї точки простору в іншу. У рідкому середовищі цей метод може бути певним плаванням, використовуючи війковий або джгутиковий рух для просування клітини. На твердих поверхнях ці механізми явно не працюватимуть ефективно, і клітина проходить процес повзання. У цьому розділі ми почнемо з обговорення війкового/джгутикового руху, а потім розглянемо більш складні вимоги клітинного повзання.
Мініатюра: зображення людської клітини, що показує мікротрубочки зеленим кольором, хромосоми (ДНК) синім кольором та кінетохори в рожевому кольорі (Public Domain; Afunguy).