Cytoskeleton

Các Cytoskeleton bao gồm một mạng lưới có thể thay đổi động của ba sợi protein khác nhau trong tế bào chất của tế bào.

Chúng cung cấp cho tế bào và các cấu trúc tổ chức nội bào như các bào quan và cấu trúc túi, sự ổn định và khả năng di chuyển nội tại (nhu động). Một số sợi tơ nhô ra khỏi tế bào để hỗ trợ hoạt động của tế bào hoặc vận chuyển có định hướng các vật thể lạ dưới dạng lông mao hoặc lông roi.

Bộ xương tế bào là gì?

Bộ xương tế bào của tế bào người bao gồm ba loại sợi protein khác nhau. Các vi sợi (sợi actin) có đường kính từ 7 đến 8 nanomet, chủ yếu bao gồm các protein actin, giúp ổn định hình dạng tế bào bên ngoài và khả năng vận động của toàn bộ tế bào, cũng như các cấu trúc nội bào.

Trong tế bào cơ, các sợi actin cho phép các cơ co lại một cách phối hợp. Các sợi trung gian, dày khoảng 10 nanomet, cũng cung cấp độ bền cơ học và cấu trúc cho tế bào. Chúng không tham gia vào hoạt động của tế bào. Các sợi trung gian bao gồm các protein khác nhau và các chất dimer của các protein, chúng kết hợp với nhau để tạo thành các bó được quấn như dây thừng (tonofibrils) và là cấu trúc cực kỳ chống rách. Các sợi trung gian có thể được chia thành ít nhất 6 loại khác nhau với các nhiệm vụ khác nhau.

Lớp sợi thứ ba bao gồm các ống nhỏ, các vi ống, với đường kính ngoài 25 nanomet. Chúng được tạo thành từ các polyme của các dimer tubulin và chịu trách nhiệm chính cho tất cả các loại vận động nội bào và vận động của chính tế bào. Mạng lưới các vi ống hầu hết được tổ chức từ tâm động và có thể thay đổi rất năng động.

Giải phẫu & cấu trúc

Các nhóm chất vi sợi, sợi trung gian (IF) và vi ống (MT), cả ba nhóm chất này đều được gán cho bộ xương tế bào, hầu như có mặt khắp nơi trong tế bào chất và cả trong nhân tế bào.

Các khối cấu tạo cơ bản của vi sợi hoặc sợi actin ở người bao gồm 6 protein actin đồng dạng, mỗi protein chỉ khác nhau một vài axit amin. Protein actin đơn phân (G-actin) liên kết với nucleotit ATP và tạo thành các chuỗi phân tử dài của các đơn phân actin bằng cách tách ra một nhóm photphat, hai trong số đó nối với nhau để tạo thành các sợi actin xoắn. Các sợi actin trong cơ trơn và cơ vân, trong cơ tim và các sợi actin không phải cơ, mỗi loại hơi khác nhau. Việc hình thành và phân hủy các sợi actin phụ thuộc vào các quá trình rất năng động và thích ứng với các yêu cầu.

Sợi trung gian được tạo thành từ các protein cấu trúc khác nhau và có độ bền kéo cao với tiết diện khoảng 8 đến 11 nanomet. Các sợi trung gian được chia thành năm lớp: keratins có tính axit, keratins cơ bản, kiểu desmin, kiểu sợi thần kinh và kiểu lamin. Trong khi chất sừng xuất hiện trong các tế bào biểu mô, các sợi loại desmin được tìm thấy trong các tế bào cơ của cơ trơn và cơ vân cũng như trong các tế bào cơ tim. Các tế bào thần kinh có trong hầu hết các tế bào thần kinh được cấu tạo từ các protein như Internexin, Nestin, NF-L, NF-M và các loại khác. Các sợi trung gian thuộc loại lamin được tìm thấy trong tất cả các nhân tế bào bên trong màng nhân trong tế bào chất.

Chức năng & nhiệm vụ

Chức năng và nhiệm vụ của bộ xương không bị giới hạn bởi hình dạng cấu trúc và tính ổn định của tế bào. Các vi sợi, chủ yếu nằm trong các cấu trúc giống như mạng lưới trực tiếp trên màng sinh chất, ổn định hình dạng bên ngoài của tế bào. Nhưng chúng cũng tạo thành các vết lồi trên màng giống như pseudopodia. Protein vận động, từ đó các vi sợi trong tế bào cơ được xây dựng, đảm bảo các hoạt động co bóp cần thiết của cơ.

Các sợi trung gian có độ bền kéo rất cao có tầm quan trọng lớn nhất đối với độ bền cơ học của tế bào. Chúng cũng có một số chức năng khác. Các sợi keratin của tế bào biểu mô được kết nối cơ học gián tiếp với nhau thông qua desmosomes, do đó mô da nhận được sức mạnh hai chiều, giống như ma trận. Các IF được kết nối với các nhóm chất khác trong bộ xương tế bào thông qua các protein liên kết sợi trung gian (IFAP), đảm bảo sự trao đổi thông tin nhất định và độ bền cơ học của mô tương ứng. Điều này tạo ra các cấu trúc có trật tự bên trong bộ xương tế bào. Các enzym như kinase và phosphatase đảm bảo rằng mạng được xây dựng, cấu trúc lại và bị phá vỡ một cách nhanh chóng.

Các loại sợi thần kinh khác nhau ổn định mô thần kinh. Lamines kiểm soát sự phân hủy của màng tế bào trong quá trình phân chia tế bào và quá trình tái cấu trúc sau đó. Các vi ống chịu trách nhiệm về các nhiệm vụ như kiểm soát sự vận chuyển của các bào quan và túi trong tế bào và tổ chức các nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân. Trong các tế bào mà các vi ống phát triển dạng vi nhung mao, lông mao, lông roi hoặc lông roi, các MT cũng đảm bảo tính vận động của toàn bộ tế bào hoặc đảm nhận chức năng loại bỏ chất nhầy hoặc các vật thể lạ như vậy. B. trong khí quản và ống tai ngoài.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật

Những rối loạn trong quá trình trao đổi chất của bộ xương tế bào có thể do khiếm khuyết di truyền hoặc do các chất độc được cung cấp từ bên ngoài. Một trong những bệnh di truyền phổ biến nhất liên quan đến sự gián đoạn trong quá trình tổng hợp protein màng cho cơ bắp là chứng loạn dưỡng cơ Duchenne.

Một khiếm khuyết di truyền ngăn cản sự hình thành dystrophin, một protein cấu trúc cần thiết trong các sợi cơ của cơ vân. Bệnh xảy ra ở thời thơ ấu với một quá trình tiến triển. Các keratins bị đột biến cũng có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng. Bệnh vảy cá, hay còn gọi là bệnh vảy cá, dẫn đến tăng sừng, mất cân bằng giữa sản xuất và bong tróc vảy da, do một hoặc nhiều khiếm khuyết di truyền trên nhiễm sắc thể 12. Bệnh da sần là bệnh di truyền về da phổ biến nhất và cần điều trị chuyên sâu, tuy nhiên, chỉ có thể làm giảm bớt các triệu chứng.

Các khuyết tật di truyền khác dẫn đến sự gián đoạn chuyển hóa của các tế bào thần kinh gây ra z. B. xơ cứng teo cơ một bên (ALS). Một số mycotoxin đã biết (độc tố của nấm) như nấm mốc và nấm ruồi làm gián đoạn sự trao đổi chất của các sợi actin. Colchicine, độc tố của crocus mùa thu, và taxol, thu được từ cây thủy tùng, được sử dụng đặc biệt để điều trị khối u. Chúng can thiệp vào quá trình trao đổi chất của các vi ống.