Cytoszkielet i jego funkcje w komórce

Funkcje:

• kształt

• transport i rozmieszczenie organelli i makromolekuł

• wewnętrzna organizacja

• zjawiska adhezji komórka- komórka, komórka- macierz zewnątrzkom.

• Ruch

• Skurcz

• Podział

• Fagocytoza

Skład:

• mikrotubule

• filamenty pośrednie

• mikrofilamenty (aktynowe)

[edytuj] MIKROTUBULE

• 25 Nm

• heterodimery alfa i beta tubuliny

• utrzymanie kształtu komórki

• rozmieszczenie organelli

• ukierunkowany ruch (transport) wewnątrzkom.

• Ruch komórek (rzęsek, wici)

• Wrzeciono kariokinetyczne

• Wyznaczania bruzdy podziałowej w cytokinezie kom.zwierzęcych i płaszczyzny podziału kom. roślinnych (PPB)

• Wrzeciono cytokinetyczne u roślin (fragmoplast)

• Synteza ściany kom. i przestworów międzykom. W tkankach roślinnych

Polimeryzacja mikrotubul związana jest z GTP !!!

Mikrotubula ma:

• koniec -+- - polimeryzacja- forma GTP

• koniec --- - depolimeryzacje - forma GDP

>> na końcu -+- szybciej zachodzi polimeryzacja niż depolimeryzacja, a na końcu -- - na odwrót

>> mikrotubule zakotwiczone są w MTOC- centrach organizacji mikrotubul ( u zwierząt centrosomy) > gamma tubulina buduje centrosomy

• koniec --- związany z centrosomami >> Centrosom zazwyczaj znajduje się w okolicy jądra kom.

• mikrotubule nie zawsze powstają jako związane z centrosomem (np. aksony, dendryty, miotuby)>> Tu MT nie są związane z centrosomem

W kom. roślinnych mikrotubule tworzą:

• sieć kortykalną- interfaza

• pierścień PPC - profaza

• podział wrzeciona kariokinetycznego

• podział późna profaza- fragmoplast

!!!! z mikrotubulami związane są białka MAP >> białka te mogą wiązać się z końcem -+- mikrotubul uniemożliwiając depolimeryzację>> mogą wiązać się z wolnumi dimerami alfa i beta tubuliny>>mogą wiązać się wzdłuż mikrotubul; tworzyć połączenia z mikrotublami;odcinać fragmenty mikrotubul

Białka motoryczne- związane z transportem wzdłuż mikrotubul

Dyneina >> ruch przebiega w kierunku ---

Kinezyna >> ruch przebiega w kierunku -+-

[edytuj] ZWIĄZKI ZABURZAJĄCE ORGANIZACJĘ MIKROTUBUL

KOLCHICYNA - wiążą się z wolnymi heterodimerami tubuliny uniemożliwiając polimeryzację MT>>trwająca depolimeryzacja mikrotubul prowadzi do ich znaiku>> blokuje mitozę

WINKRYSTYNA I WINBLASTYNA - hamują polimeryzację MT>> strącają MT jako bezwładny agregat>> stosowane jako cytostatyki w leczeniu nowotworów

TAKSOL- stabilizuje MT, wiąże MT uniemożliwiając ich rozpad, ale nie przeszkadza dalszej polimeryzacji; hamuje mitozę

D2O - stabilisuje MT

MIKROFILAMENTY - FILAMENTY AKTYNOWE

• ruch komorki

• kurczenie się

• przemieszczanie niektórych organelli

• nadają kształt komórce

• umocowują komórki do innych komorek i błon

• mikrokosmki

• pierścień skurczowy

• posiadają koniec + i -

• polimeryzacja mikrofilamentów jest związana z błoną kom.

Filamenty aktynowe tworzą:

• mikrokosmki

• włókna naprężeniowe

• lamelopodia

• filopodia

• pierścień kurczliwy w czasie podziału kom. zwierząt

Białka związane z aktyną: > białka ABP np. filamina

Białka motoryczne związane z aktyną:

Miozyna I - transport pęcherzyków wzdłuż filamentów aktynowych; możę przesuwać filamenty aktynowe względem siebie

Miozyna II - przesuwanie filamentów w mięśniach, skurcz mięśnia, polarność, cytokineza

>filamenty aktynowe są związane z procesami ruchu komórek

Płytka przylegania- miejsce kontaktu komórki z macierzą zewnątrzkomórkową

Ruch komórki przyczepionej do podłożą np. ameba:

• w przednim biegunie tworzą się lammelopodia i filopodia- dochodzi tu do polimeryzacji tych struktur >>> U ameby brak MT !!!!!

Zwiącki zaburzające organizację filamentów aktynowych:

CYTOCHALAZYNY - wydzielana przez śluzowce hamuje polimeryzację aktyny, wiąże się z końcem + co uniemożliwia przyłączenie kolejnych monomerów aktyny i prowadzi do przewagi procesów depolimeryzachi

FALLOIDYNA- silnie trujący alkaloid wytwarzany przez muchomora sromotnikowego; stabilizuje filamenty aktynowe hamując ich depolimeryzację; wiąże się wzdłuż filamentów zaburzając równomierną depolimeryzację

Białka wasp umożliwiają tworzenie fagosomu

[edytuj] FILAMENTY POŚREDNIE

• trwała włóknista struktura

• pełnią funkcje podporowe

• oddziałują z organellami błoniastymi i białkami

• odporne na działąnie sił mechanicznych

• biorą udział w tworzeniu połączeń międzykom. Oraz połączeń komórka- macierz zewnątrzkomórkowa (desmosomy i hemidesmosomy)

filamenty pośrednie dzielą się na :

• cytoplazmatyczne> Keratynowe w nabłonkach; wimentynowe, neurofilamenty

• jądrowe> W jądrze

• wszystkie elementy cytoszkieletu są powiązane ze sobą za pomocą białek