Đặc điểm, chức năng, cấu trúc và thành phần của Cytoskeleton

các tế bào học Nó là một cấu trúc tế bào bao gồm các sợi. Nó được phân tán thông qua tế bào chất và chức năng của nó chủ yếu là hỗ trợ, để duy trì kiến ​​trúc và hình thức tế bào. Về mặt cấu trúc, nó bao gồm ba loại sợi, được phân loại theo kích thước của chúng.

Đây là các sợi Actin, các sợi trung gian và các vi ống. Mỗi người cấp một tài sản cụ thể cho mạng. Nội thất tế bào là một môi trường nơi xảy ra sự dịch chuyển và vận chuyển vật liệu. Các tế bào trung gian làm trung gian các chuyển động nội bào này.

Ví dụ, các bào quan - như ty thể hoặc bộ máy Golgi - là tĩnh trong môi trường tế bào; họ di chuyển bằng cách sử dụng tế bào học như một cách.

Mặc dù tế bào học rõ ràng chiếm ưu thế ở sinh vật nhân thực, một cấu trúc tương tự đã được báo cáo ở sinh vật nhân sơ.

Chỉ số

• 1 Đặc điểm chung
• 2 chức năng
  • 2.1 Hình dạng
  • 2.2 Sự di chuyển và các mối nối tế bào
• 3 Cấu trúc và thành phần
  • 3.1 Các sợi Actin
  • 3.2 Sợi trung gian
  • 3,3 vi ống
• 4 Ý nghĩa khác của tế bào học
  • 4.1 Ở vi khuẩn
  • 4.2 Trong bệnh ung thư
• 5 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Tế bào học là một cấu trúc cực kỳ năng động đại diện cho một "giàn giáo phân tử". Ba loại sợi tạo thành nó là các đơn vị lặp đi lặp lại có thể tạo thành các cấu trúc rất khác nhau, tùy thuộc vào cách kết hợp các đơn vị cơ bản này.

Nếu chúng ta muốn tạo ra sự tương đồng với bộ xương người, thì tế bào tương đương với hệ thống xương và, ngoài ra, với hệ thống cơ bắp.

Tuy nhiên, chúng không giống hệt xương vì các thành phần có thể được lắp ráp và tan rã, cho phép thay đổi hình dạng và tạo độ dẻo cho tế bào. Các thành phần của cytoskeleton không hòa tan trong chất tẩy rửa.

Chức năng

Hình dạng

Như tên của nó, chức năng "trực quan" của tế bào là cung cấp sự ổn định và hình thức cho tế bào. Khi các sợi kết hợp trong mạng lưới phức tạp này, nó mang lại cho tế bào đặc tính chống biến dạng.

Không có cấu trúc này, tế bào sẽ không thể duy trì hình dạng cụ thể. Tuy nhiên, nó là một cấu trúc động (trái với bộ xương người) mang lại cho các tế bào đặc tính thay đổi hình dạng.

Sự di chuyển và các mối nối tế bào

Nhiều thành phần tế bào được liên kết với mạng lưới các sợi phân tán trong tế bào chất, góp phần vào sự sắp xếp không gian của chúng.

Một tế bào trông không giống như một nhà thổ với các yếu tố khác nhau trôi nổi; nó cũng không phải là một thực thể tĩnh. Ngược lại, nó là một ma trận có tổ chức với các bào quan nằm trong các khu vực cụ thể và quá trình này xảy ra nhờ các tế bào.

Các tế bào học có liên quan đến phong trào. Điều này xảy ra nhờ các protein động cơ. Hai yếu tố này kết hợp và cho phép chuyển vị trong tế bào.

Nó cũng tham gia vào quá trình thực bào (quá trình trong đó một tế bào bắt giữ một hạt từ môi trường bên ngoài, có thể có hoặc không phải là thức ăn). 

Các tế bào cho phép kết nối tế bào với môi trường bên ngoài, vật lý và sinh hóa. Vai trò kết nối này là những gì cho phép hình thành các mô và các mối nối tế bào.

Cấu trúc và thành phần

Các tế bào thực vật bao gồm ba loại sợi khác nhau: Actin, sợi trung gian và vi ống.

Hiện tại một ứng cử viên mới được đề xuất như là một chuỗi thứ tư của tế bào học: septina. Phần sau đây mô tả chi tiết từng phần:

Sợi Actin

Các sợi Actin có đường kính 7nm. Chúng còn được gọi là vi chất. Các đơn phân tạo nên các sợi là các hạt hình quả bóng.

Mặc dù chúng là các cấu trúc tuyến tính, chúng không có hình dạng "thanh": chúng xoay trên trục của chúng và giống với một chân vịt. Chúng được liên kết với một loạt các protein cụ thể điều chỉnh hành vi của chúng (tổ chức, vị trí, chiều dài). Có hơn 150 protein có khả năng tương tác với Actin.

Các thái cực có thể được phân biệt; một được gọi là cộng (+) và trừ khác (-). Bằng những thái cực này, dây tóc có thể phát triển hoặc được rút ngắn. Sự trùng hợp nhanh hơn đáng kể ở mức cực đoan nhất; để trùng hợp xảy ra, ATP là bắt buộc.

Actin cũng có thể là một monome và được tự do trong cytosol. Những monome này liên kết với protein ngăn chặn sự trùng hợp của chúng.

Chức năng sợi Actin

Các sợi Actin có vai trò liên quan đến sự di chuyển của tế bào. Chúng cho phép các loại tế bào khác nhau, cả sinh vật đơn bào và đa bào (một ví dụ là các tế bào của hệ thống miễn dịch), di chuyển trong môi trường của chúng.

Actin nổi tiếng với vai trò của nó trong sự co cơ. Cùng với myosin, chúng được nhóm lại trong sarcomeres. Cả hai cấu trúc làm cho chuyển động phụ thuộc ATP này có thể.

Sợi trung gian

Đường kính gần đúng của các sợi này là 10 m; do đó tên "trung gian". Đường kính của nó là trung gian đối với hai thành phần khác của tế bào học.

Mỗi dây tóc được cấu trúc như sau: một đầu hình quả bóng ở đầu N và một đuôi có hình dạng tương tự ở đầu carbon. Các đầu này được kết nối với nhau bằng cấu trúc tuyến tính được hình thành bởi các vòng xoắn alpha.

Những "sợi dây" này có đầu hình cầu có đặc tính uốn lượn với các sợi trung gian khác, tạo ra các phần tử xen kẽ dày hơn.

Các sợi trung gian được đặt trên khắp tế bào chất của tế bào. Chúng mở rộng đến màng và thường được gắn vào nó. Những sợi nhỏ này cũng được tìm thấy trong nhân, tạo thành một cấu trúc gọi là "tấm hạt nhân".

Nhóm này được phân loại thành các nhóm nhỏ sợi trung gian:

- Sợi keratin.

- Các sợi của vimentin.

- Chất độc thần kinh.

- Tấm hạt nhân.

Chức năng của các sợi trung gian

Họ là những yếu tố cực kỳ mạnh mẽ và kháng cự. Trên thực tế, nếu chúng ta so sánh chúng với hai sợi còn lại (Actin và microtubules), thì các sợi trung gian đạt được sự ổn định.

Nhờ tính chất này, chức năng chính của nó là cơ học, chống lại sự thay đổi của tế bào. Chúng được tìm thấy rất nhiều trong các loại tế bào trải qua căng thẳng cơ học liên tục; ví dụ, trong các tế bào thần kinh, biểu mô và cơ.

Không giống như hai thành phần khác của tế bào học, các sợi trung gian không thể được lắp ráp và xử lý ở đầu cực của chúng.

Chúng là các cấu trúc cứng nhắc (để có thể thực hiện chức năng của chúng: hỗ trợ tế bào và phản ứng cơ học đối với căng thẳng) và việc lắp ráp các sợi là một quá trình phụ thuộc vào phosphoryl hóa.

Các sợi trung gian tạo thành các cấu trúc gọi là desmosomes. Cùng với một loạt các protein (cadherin), các phức hợp này được tạo ra tạo thành liên kết giữa các tế bào.

Vi ống

Các vi ống là các yếu tố rỗng. Chúng là những sợi lớn nhất tạo nên tế bào. Đường kính của các vi ống trong phần bên trong của nó là khoảng 25nm. Độ dài khá thay đổi, trong phạm vi từ 200 nm đến 25 m.

Những sợi tơ này không thể thiếu trong tất cả các tế bào nhân chuẩn. Chúng xuất hiện (hoặc được sinh ra) từ các cấu trúc nhỏ gọi là centrosome và từ đó kéo dài đến các cạnh của tế bào, trái ngược với các sợi trung gian, kéo dài khắp môi trường tế bào.

Các vi ống được cấu thành bởi các protein gọi là tubulin. Tubulin là một dimer được hình thành bởi hai tiểu đơn vị: α-tubulin và-tubulin. Hai đơn phân này bị ràng buộc bởi các liên kết không cộng hóa trị.

Một trong những đặc điểm phù hợp nhất của nó là khả năng phát triển và rút ngắn, là những cấu trúc khá năng động, như trong sợi Actin.

Hai đầu của vi ống có thể được phân biệt với nhau. Do đó, người ta nói rằng trong các sợi này có một "cực". Ở mỗi đầu - được gọi là tích cực hơn và ít hơn hoặc tiêu cực hơn - quá trình tự lắp ráp xảy ra.

Quá trình lắp ráp và xuống cấp của dây tóc này dẫn đến một hiện tượng "mất ổn định động".

Chức năng vi ống

Các vi ống có thể hình thành các cấu trúc rất đa dạng. Chúng tham gia vào các quá trình phân chia tế bào, tạo thành trục chính phân bào. Quá trình này giúp mỗi tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể bằng nhau.

Chúng cũng tạo thành các phần phụ giống như roi da được sử dụng cho sự di động của tế bào, chẳng hạn như lông mao và khuẩn mao.

Các vi ống đóng vai trò là con đường hoặc "con đường" trong đó các protein khác nhau có chức năng vận chuyển di chuyển. Những protein này được phân loại thành hai họ: kinesin và dynein. Chúng có thể di chuyển quãng đường dài trong tế bào. Vận chuyển trên khoảng cách ngắn thường được thực hiện trên Actin.

Những protein này là "người đi bộ" của những con đường được hình thành bởi các vi ống. Chuyển động của nó tương tự như đi bộ trên vi ống.

Vận chuyển liên quan đến sự di chuyển của các loại yếu tố hoặc sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như túi. Trong các tế bào thần kinh, quá trình này được biết đến vì các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng vào các túi.

Các vi ống cũng tham gia vào việc huy động các bào quan. Đặc biệt, bộ máy Golgi và mạng lưới nội nhũ phụ thuộc vào các sợi này để có vị trí thích hợp của chúng. Trong trường hợp không có vi ống (trong các tế bào đột biến thực nghiệm), các bào quan này thay đổi đáng kể vị trí của chúng.

Ý nghĩa khác của tế bào học

Ở vi khuẩn

Trong các phần trước, tế bào học của sinh vật nhân chuẩn đã được mô tả. Prokaryote cũng có cấu trúc tương tự và có các thành phần tương tự như ba sợi tạo nên tế bào truyền thống. Đối với những sợi tơ này, chúng tôi thêm một trong những vi khuẩn thuộc về chúng ta: nhóm MinD-ParA.

Các chức năng của tế bào học ở vi khuẩn khá giống với các chức năng mà chúng thực hiện ở sinh vật nhân chuẩn: hỗ trợ, phân chia tế bào, duy trì hình dạng tế bào, trong số những thứ khác.

Trong bệnh ung thư

Trên lâm sàng, các thành phần của cytoskeleton có liên quan đến ung thư. Vì chúng can thiệp vào quá trình phân chia, chúng được coi là "mục tiêu" để có thể hiểu và tấn công sự phát triển của tế bào không kiểm soát.

Tài liệu tham khảo

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Sinh học tế bào thiết yếu. Khoa học vòng hoa.
2. Fletcher, D. A., & Mullins, R. D. (2010). Cơ học tế bào và tế bào học. Thiên nhiên, 463(7280), 485-492.
3. Hội trường, A. (2009). Tế bào và ung thư. Nhận xét về Ung thư và Di căn, 28(1-2), 5-14.
4. Moseley, J. B. (2013). Một cái nhìn mở rộng về tế bào nhân chuẩn. Sinh học phân tử của tế bào, 24(11), 1615-1618.
5. Müller-Esterl, W. (2008). Hóa sinh Nguyên tắc cơ bản cho y học và khoa học đời sống. Tôi đã đảo ngược.
6. Shih, Y. L., & Rothfield, L. (2006). Các tế bào vi khuẩn. Đánh giá vi sinh và phân tử, 70(3), 729-754.
7. Silverthorn Dee, Hoa Kỳ (2008). Sinh lý con người, một cách tiếp cận tích hợp. Y khoa Pan American Tái bản lần thứ 4 Bs như.
8. Svitkina, T. (2009). Hình ảnh các thành phần tế bào học bằng kính hiển vi điện tử. Trong Phương pháp và giao thức Cytoskeleton (trang 187- 06). Báo chí Humana.