Мікротрубочки і мікрофіламенти

Цитозоль. Хімічний склад і процеси, що функціонують. Цитоскелет та його структура. Функції та хімічний склад мікротрубочок і мікрофіламентів.

Цитозоль – це частина цитоплазми, що займає простір між мембранними органелами. Зазвичай на нього припадає близько половини загального обсягу клітини. До складу цитозолі входить безліч ферментів проміжного обміну і рибосоми. Близько половини всіх білків, що утворюються на рибосомах, залишаються в цитозолі в якості його постійних компонентів.

Цитозоль містить безліч білкових філаментів, зібраних в фібрилярний цитоскелет. Він визначає форму клітини, забезпечує рух цитоплазми і утворює загальну мережу, яка організовує ферментативні реакції.

Оскільки білки складають близько 20% маси цитозолі, правильніше буде представляти його собі як високоорганізований гель, а не як розчин ферментів. Дослідження швидкості дифузії, однак показують, що малі молекули і деякі невеликі білки дифундують в цитозолі майже з тією ж швидкістю, що і у воді.

З іншого боку великі частинки, такі, як транспортні пухирці і органели, рухаються дуже повільно, почасти тому, що часто стикаються з компонентами цитоскелету. Щоб вони пересувалися з прийнятною швидкістю, спеціальні білкові “мотори” гідролізують AТР і використовують звільнену при цьому енергію для переносу великих часток уздовж мікротрубочок або актинових філаментів.

Цитоскелет — це клітинний каркас або скелет, що знаходиться в цитоплазмі живої клітини. Він присутній у всіх клітинах, як еукаріот (тварин, рослин, грибів та найпростіших), так і прокаріот. Це динамічна структура, що постійно змінюється, до функцій якої входить підтримка і адаптація форми клітки до зовнішніх дій, екзо- і ендоцитоз, забезпечення руху клітини як цілого, активний внутрішньоклітинний транспорт і клітинне ділення. Цитоскелет утворений білками. У цитоскелеті виділяють декілька основних систем, званих або за основними структурними елементами, помітними при електронно-мікроскопічних дослідженнях (мікрофіламенти, проміжні філаменти, мікротрубочки), або за основними білками, що входять в їхній склад (актин-міозинова система, кератинова система, тубулін-дінеїнова система).

Мікротрубочки побудовані з протофіламентів, які мають вигляд волоконець з потовщеннями. Вони мають відношення до переміщення мітохондрій, лізосом і вакуолей у клітині.

Мікрофіламенти — білкові нитки діаметром 5-7 нм, розміщені в цитоплазмі поодиноко у вигляді’сітки або впорядкованими пучками. Основним білком мікрофіламенл’в є актин, який може виступати в мономерній формі (глобулярний актин) або полімеризуватися в довгі ланцюги (фібрилярний актин). Зазвичай актин має вигляд двох спірально скручених ниток. У нем’язових клітинах на актин припадає 5—10 % усієї маси білка, а лише половина з нього організована в філаменти. У м’язових клітинах актин входить до складу міофібрил.

По периферії цитоплазми мікрофіламенти формують згущену зону — кортикальну сітку, яку відносять до субмембранної опорно- скоротливої системи плазмолеми. Прикріплюються мікрофіламенти до плазмолеми завдяки їх зв’язку з інтегральними білками мембрани (інтегринами, або якірними білками). Кортикальна сітка перешкоджає різкій деформації клітини і забезпечує плавну зміну її форми завдяки актинрозчинним ферментам.

Деякі з філаментів — тонофіламенти — пов’язані з десмосомами. Філаменти різного типу можуть міститися в левних ділянках клітини в такій концентрації, що іншим органелам у цих ділянках місця немає, тому таку частину цитоплазми називають термінальною сіткою, наприклад, в епітелії тонкої кишки під щітковою облямівкою.

Дата добавления: 2014-11-20