Venujeme publikáciu opäť biologickým témam, povedzme si o jednej z najdôležitejších v nej – o cytoskelete (z gréckeho „cytos“, čo znamená „bunka“). Zvážime aj štruktúru a funkcie cytoskeletu.
Všeobecný koncept
Predtým, ako hovoríme o tejto téme, je potrebné uviesť pojem cytoplazma. Ide o vnútorné polotekuté prostredie bunky, ktoré je obmedzené cytoplazmatickou membránou. Toto vnútorné prostredie nezahŕňa jadro a vakuoly bunky.
A cytoskelet je kostra bunky, ktorá sa nachádza v cytoplazme bunky. Nachádza sa v eukaryotických bunkách (živé organizmy obsahujúce jadro v bunkách). Je dynamická štruktúra, ktorá sa môže meniť.
V niektorých zdrojoch sa vzhľadom na štruktúru a funkcie cytoskeletu uvádza trochu iná definícia, formulovaná inými slovami. Je to svalovo-kostrový systém buniek, ktorý je tvorený bielkovinovými filamentóznymi štruktúrami. Podieľa sa na pohybe buniek.
Building
Uvažujme o štruktúre tejto štruktúry, potom zistíme, aké funkcie plní cytoskelet.
Cytoskelet bol vytvorený z proteínov. Vo svojej štruktúre sa rozlišuje niekoľko systémov, ktorých názov pochádza od hlavných štruktúrnych prvkov alebo od hlavných proteínov, ktoré tieto systémy tvoria.
Keďže cytoskelet je štruktúra, sú v ňom tri hlavné zložky. Hrajú dôležitú úlohu v živote a pohybe buniek.
Cytoskelet pozostáva z mikrotubulov, intermediárnych filamentov a mikrofilamentov. Posledne menované sa inak nazývajú aktínové vlákna. Všetky sú vo svojej podstate nestabilné: neustále sa montujú a demontujú. Všetky zložky majú teda dynamickú rovnováhu s proteínmi, ktoré im zodpovedajú.
Cytoskeletálne mikrotubuly, ktoré sú tuhou štruktúrou, sú prítomné v cytoplazme eukaryotov, ako aj v jej výrastkoch, ktoré sa nazývajú bičíky a riasinky. Ich dĺžka môže byť rôzna, niektoré dosahujú dĺžku niekoľko mikrometrov. Niekedy sú mikrotubuly spojené pomocou rukovätí alebo mostíkov.
Mikrofilamenty sa skladajú z aktínu, proteínu podobného tomu, ktorý sa nachádza vo svaloch. V ich štruktúre sú v malých množstvách iné bielkoviny. Hlavným rozdielom medzi aktínovými vláknami a mikrotubulami je to, že niektoré z nich nie je možné vidieť pod svetelným mikroskopom. V živočíšnych bunkách sú spojené v plexu pod membránou a sú tak spojené s jej proteínmi.
Mikrofilamenty živočíšnych a rastlinných buniek tiež interagujú s proteínom myozínom. Ich systém má zároveň schopnosť znižovať.
Stredné vláknasú tvorené rôznymi bielkovinami. Táto štrukturálna zložka nebola dostatočne študovaná. Je pravdepodobné, že rastliny ho vôbec nemajú. Niektorí vedci sa tiež domnievajú, že intermediárne vlákna sú doplnkom k mikrotubulom. Bolo presne dokázané, že pri zničení mikrotubulového systému dochádza k preskupeniu filamentov a pri opačnom postupe vplyv filamentov prakticky neovplyvňuje mikrotubuly.
Funkcie
Keď už hovoríme o štruktúre a funkciách cytoskeletu, poďme uviesť, ako ovplyvňuje bunku.
Vďaka mikrofilamentom sa proteíny pohybujú pozdĺž cytoplazmatickej membrány. Aktín v nich obsiahnutý sa podieľa na svalových kontrakciách, fagocytóze, pohybe buniek, ako aj na procese splynutia spermií a vajíčok.
Mikrotubuly sa aktívne podieľajú na udržiavaní tvaru buniek. Ďalšou funkciou je transport. Nosia organely. Môžu vykonávať mechanickú prácu, ktorá zahŕňa pohyb mitochondrií a mihalníc. Mimoriadne dôležitú úlohu zohrávajú mikrotubuly v procese delenia buniek.
Sú zamerané na vytvorenie alebo udržanie určitej bunkovej asymetrie. Pod určitým vplyvom sú mikrotubuly zničené. To môže viesť k strate tejto asymetrie.
Funkcie cytoskeletu zahŕňajú aj adaptáciu buniek na vonkajšie vplyvy, procesy endo- a exocytózy.
Zvážili sme teda, aké funkcie plní cytoskelet v živom organizme.
Eukaryoty
Medzi eukaryotmi au prokaryotov je určitý rozdiel. Preto je dôležité zvážiť cytoskelet týchto zvierat. Eukaryoty (živočíchy, ktoré majú jadro v bunke) majú tri typy vlákien.
Aktínové vlákna (inými slovami, mikrofilamenty) sa nachádzajú na bunkovej membráne. Podieľajú sa na medzibunkovej interakcii a tiež prenášajú signály.
Prechodné vlákna sú najmenej dynamickou časťou cytoskeletu.
Mikrotubuly sú duté valce, majú veľmi dynamickú štruktúru.
Prokaryoty
Prokaryoty sú jednobunkové organizmy - baktérie a archaea, ktoré nemajú vytvorené jadro. Verilo sa, že prokaryoty nemajú cytoskelet. Ale od roku 2001 sa začal aktívny výskum ich buniek. Boli nájdené homológy (podobné, podobné) všetkých prvkov eukaryotického cytoskeletu.
Vedci zistili, že jedna z proteínových skupín bakteriálneho bunkového skeletu nemá medzi eukaryotmi žiadne analógy.
Záver
Preskúmali sme teda štruktúru a funkcie cytoskeletu. Hrá mimoriadne dôležitú úlohu v živote bunky a zabezpečuje jej najdôležitejšie procesy.
Všetky cytoskeletálne komponenty interagujú. Potvrdzuje to existencia priamych kontaktov medzi mikrovláknami, strednými vláknami a mikrotubulami.
Podľa moderných konceptov je cytoskelet najdôležitejším článkom, ktorý spája rôzne bunkové časti a vykonáva prenos dát.
