Izdevumu atkal veltot bioloģiskām tēmām, parunāsim par vienu no svarīgākajiem tajā - citoskeletu (no grieķu "cytos", kas nozīmē "šūna"). Mēs arī apsvērsim citoskeleta struktūru un funkcijas.
Vispārīga koncepcija
Pirms runāt par šo tēmu, nepieciešams dot citoplazmas jēdzienu. Šī ir šūnas iekšējā pusšķidra vide, ko ierobežo citoplazmas membrāna. Šī iekšējā vide neietver šūnas kodolu un vakuolus.
Un citoskelets ir šūnas karkass, kas atrodas šūnas citoplazmā. Tas ir atrodams eikariotu šūnās (dzīvi organismi, kas satur šūnās kodolu). Tā ir dinamiska struktūra, kas var mainīties.
Dažos avotos, ņemot vērā citoskeleta struktūru un funkcijas, ir dota nedaudz atšķirīga definīcija, kas formulēta citos vārdos. Tā ir šūnu muskuļu un skeleta sistēma, ko veido proteīna pavedienveida struktūras. Piedalās šūnu kustībā.
Ēka
Apskatīsim šīs struktūras uzbūvi, tad uzzināsim, kādas funkcijas veic citoskelets.
Cytoskelets veidojās no olb altumvielām. Tās struktūrā izšķir vairākas sistēmas, kuru nosaukums cēlies no galvenajiem strukturālajiem elementiem vai no galvenajiem proteīniem, kas veido šīs sistēmas.
Tā kā citoskelets ir struktūra, tajā ir trīs galvenās sastāvdaļas. Viņiem ir svarīga loma šūnu dzīvē un kustībā.
Cytoskelets sastāv no mikrotubulām, starppavedieniem un mikrofilamentiem. Pēdējos citādi sauc par aktīna pavedieniem. Visi no tiem pēc būtības ir nestabili: tie tiek pastāvīgi salikti un izjaukti. Tādējādi visām sastāvdaļām ir dinamisks līdzsvars ar tiem atbilstošajiem proteīniem.
Cytoskeleta mikrocaurulītes, kas ir stingra struktūra, atrodas eikariotu citoplazmā, kā arī tās izaugumos, ko sauc par flagellas un cilias. To garums var būt atšķirīgs, daži sasniedz vairākus mikrometrus. Dažreiz mikrocaurules tiek savienotas, izmantojot rokturus vai tiltus.
Mikrofilamenti sastāv no aktīna - proteīna, kas līdzīgs muskuļos atrodamajam proteīnam. To struktūrā nelielos daudzumos ir arī citi proteīni. Galvenā atšķirība starp aktīna pavedieniem un mikrotubulām ir tā, ka dažus no tiem nevar redzēt gaismas mikroskopā. Dzīvnieku šūnās tie ir apvienoti pinumā zem membrānas un tādējādi ir saistīti ar tā olb altumvielām.
Dzīvnieku un augu šūnu mikrofilamenti mijiedarbojas arī ar proteīna miozīnu. Tajā pašā laikā viņu sistēmai ir iespēja samazināt.
Starpposma pavedienisastāv no dažādām olb altumvielām. Šī strukturālā sastāvdaļa nav pietiekami pētīta. Visticamāk, ka augiem tā nav vispār. Turklāt daži zinātnieki uzskata, ka starppavedieni ir mikrotubulu papildinājums. Ir precīzi pierādīts, ka, iznīcinot mikrotubulu sistēmu, pavedieni tiek pārkārtoti, un ar apgrieztu procedūru pavedienu ietekme praktiski neietekmē mikrotubulus.
Funkcijas
Runājot par citoskeleta uzbūvi un funkcijām, uzskaitīsim, kā tas ietekmē šūnu.
Pateicoties mikrofilamentiem, proteīni pārvietojas pa citoplazmas membrānu. Tajos esošais aktīns piedalās muskuļu kontrakcijās, fagocitozē, šūnu kustībās, kā arī spermas un olšūnu saplūšanas procesā.
Mikrotubulas aktīvi iesaistās šūnu formas uzturēšanā. Vēl viena funkcija ir transportēšana. Viņi nes organellus. Viņi var veikt mehānisku darbu, kas ietver mitohondriju un skropstu pārvietošanu. Īpaši svarīga loma šūnu dalīšanās procesā ir mikrotubulām.
Tie ir paredzēti, lai radītu vai uzturētu noteiktu šūnu asimetriju. Noteiktā ietekmē mikrotubulas tiek iznīcinātas. Tas var izraisīt šīs asimetrijas zudumu.
Cytoskeleta funkcijas ietver arī šūnu pielāgošanos ārējām ietekmēm, endo- un eksocitozes procesiem.
Tādējādi esam apsvēruši, kādas funkcijas dzīvā organismā veic citoskelets.
Eukarioti
Starp eikariotiem unprokariotiem ir noteikta atšķirība. Tāpēc ir svarīgi ņemt vērā šo dzīvnieku citoskeletu. Eikariotiem (dzīvniekiem, kuriem šūnā ir kodols) ir trīs veidu pavedieni.
Aktīna pavedieni (citiem vārdiem sakot, mikrofilamenti) atrodas pie šūnas membrānas. Viņi piedalās starpšūnu mijiedarbībā un arī pārraida signālus.
Starpposma pavedieni ir vismazāk dinamiskā citoskeleta daļa.
Mikrocaurules ir dobi cilindri, tām ir ļoti dinamiska struktūra.
Prokarioti
Prokarioti ir vienšūnu organismi – baktērijas un arhejas, kurām nav izveidots kodols. Tika uzskatīts, ka prokariotiem nav citoskeleta. Bet kopš 2001. gada sākās aktīvi viņu šūnu pētījumi. Tika atrasti visu eikariotu citoskeleta elementu homologi (līdzīgi, līdzīgi).
Zinātnieki ir atklājuši, ka vienai no baktēriju šūnu skeleta proteīnu grupām eikariotu vidū nav analogu.
Secinājums
Tādējādi mēs pārbaudījām citoskeleta struktūru un funkcijas. Tam ir ārkārtīgi svarīga loma šūnas dzīvē, nodrošinot tās svarīgākos procesus.
Visi citoskeleta komponenti mijiedarbojas. To apstiprina tieša kontakta esamība starp mikrofilamentiem, starppavedieniem un mikrotubulām.
Pēc mūsdienu priekšstatiem citoskelets ir vissvarīgākā saite, kas apvieno dažādas šūnu daļas un veic datu pārraidi.
