Cytoskelet je síť vláken a tubulů, které se táhnou po celé buňce, přes cytoplazmu, která zahrnuje veškerý materiál v buňce kromě jádra. Cytoskelet lze nalézt ve všech buňkách, ale proteiny, které jsou jeho stavebními kameny, se mohou mezi organismy lišit.
Funkce cytoskeletu
Obecně platí, že funkcí cytoskeletu je podporovat buněčný život, dávat tvar a organizovat a spojovat v něm organely (druh orgánu). Cytoskelet má také roli v molekulárním transportu, buněčném dělení a buněčné signalizaci. Následuje podrobnější vysvětlení funkcí cytoskeletu, které jsou důležité pro život buňky:1. Dejte buňce tvar
Funkce tohoto cytoskeletu je velmi důležitá zejména pro buňky, které nemají buněčnou stěnu, například u živočišných buněk. Tento typ buněk nezískává svůj tvar ze silné vnější vrstvy.2. Pohyb buňky
Mikrofilamenta a mikrotubuly na cytoskeletu umožňují buňkám plazit se a migrovat. Mikrotubuly také pomáhají při vytváření struktur, jako jsou řasinky a bičíky, které umožňují pohyb buněk.3. Uspořádejte buňky a organely
Cytoskelet může organizovat buňky, napomáhat pohybu organel v celé buňce a udržovat buněčné organely na místě při plnění jejich funkcí. Například cytoskelet pomáhá při pohybu chromozomů během buněčného dělení. Cytoskelet může být analogický s rámem budovy, který funguje tak, že dává buňce určitý tvar, poskytuje podporu a udržuje strukturu budovy na místě.Struktura cytoskeletu
Struktura cytoskeletu se skládá ze tří typů filament, což jsou prodloužené proteinové řetězce ve formě mikrofilament, intermediálních filament a mikrotubulů.1. Mikrovlákno
Mikrofilamenta v cytoskeletu jsou proteinová vlákna, která vypadají jako vlákna o průměru 3-6 nanometrů (nm). Mikrofilamenta jsou tedy nejtenčími vlákny v cytoskeletu. Mikrofilamenta jsou také známá jako aktinová vlákna, protože jsou většinou složena z proteinu aktinu, který je také zodpovědný za svalovou kontrakci. Mikrofilamenta se proto běžně vyskytují ve svalových buňkách. Zde jsou některé z funkcí mikrofilamentů:- První funkcí mikrofilament je poskytovat pomoc při cytokinezi, což je proces, během kterého se cytoplazma buňky dělí na dvě dceřiné buňky.
- Další funkcí mikrofilamentů je napomáhat buněčné motilitě (pohybu) a umožnit pohyb organismům, které mají jedinou buňku, jako jsou améby.
- Konečně, mikrofilamenta se také účastní procesu cytoplazmatického toku v buňce, aby dodávaly živiny.
2. Mezilehlé vlákno
Mezilehlá vlákna jsou asi 8-12 nm široká. Mezilehlá filamenta se také označují jako intermediální filamenty nebo intermediální filamenty, protože se nacházejí mezi menšími mikrovlákny a většími mikrotubuly. Mezilehlá vlákna mohou usnadnit tvorbu keratinu a neurofilament. Tento typ vlákna může být také vyroben z různých proteinů, jako je keratin, vimentin, desmin a lamin. Kromě laminů se v cytoplazmě nacházejí všechny typy intermediálních filament. Každé vlákno má jinou funkci, včetně- Lamin se nachází v jádře a slouží k podpoře jaderného obalu, který jádro obklopuje.
- Mezilehlá vlákna v cytoplazmě fungují tak, že udržují tvar buňky, odolávají tlaku a poskytují buňce strukturální podporu.
3. Mikrotubuly
Mikrotubuly jsou na základě své velikosti největší filamenta vláken cytoskeletu o velikosti asi 23 nm. Tvar mikrotubulů připomíná malé duté kulaté trubičky z alfa a beta tubulinu. Existuje třináct tubulinů, které jsou spojeny tak, aby vytvořily jednu trubici mikrotubulů, které se mohou dále roztahovat nebo smršťovat. Tato část cytoskeletu je velmi dynamická a může se rychle měnit. Níže jsou uvedeny některé funkce mikrotubulů v cytoskeletu:- Posouvá buňku dopředu tím, že vytváří strukturu podobnou bičíkům.
- Pomáhá při tvorbě struktur podobných řasinkám, které mohou zvětšit povrch buňky a umožnit buňce pohyb.
- Pomáhá transportovat molekuly nebo buněčné materiály
- Pomáhá při tvorbě buněčných stěn v rostlinných buňkách.
- myosin, jmenovitě proteiny, které interagují s proteiny aktinu a jsou stejně zodpovědné za svalovou kontrakci. Myosin se také účastní procesů cytokineze, exocytózy a endocytózy.
- kinesin, jmenovitě proteiny, které se pohybují podél mikrotubulů, aby nesly buněčné složky a fungovaly tak, že táhly organely podél buněčné membrány.
- Dinein protein, který táhne buněčné organely směrem k jádru.