Цитоскелет, або опорнорухова система клітини

Цитоскелет – це клітинний каркас (скелет), що знаходиться в цитоплазмі живої клітини, присутній у всіх клітинах еукаріот – тварин, рослин, грибів, найпростіших. Це динамічна змінюється структура, у функції якої входить підтримка та адаптація форми клітини до зовнішніх впливів, екзо- і ендоцитоз, забезпечення руху клітини як цілого, а також активний внутрішньоклітинний транспорт і клітинний розподіл. Як випливає з назви, клітинний скелет є опорою клітини. Усі клітинні вирости утворюються за рахунок виштовхування ділянки плазматичної мембрани зсередини клітини нитками цитоскелету (рис. 8.1). За участю цитоскелету в клітці постійно відбувається переміщення деяких органоїдів: дрібні вакуолі переміщаються від Шер в апарат Гольджі, в свою чергу від апарату Гольджі відокремлюються різноманітні вакуолі і рухаються до плазматичної мембрани і в зворотному напрямку. Переміщаються лізосоми, зливаючись один з одним. Рухаються хромосоми під час поділу клітини, рухаються війки і джгутики. Нарешті, деякі клітини самі здатні рухатися, утворюючи псевдоподии, як, наприклад, лейкоцити і макрофаги в багатоклітинних організмі, переміщаючись в зону запалення.

Поняття про скелетних компонентах цитоплазми було висловлено на початку XX ст. Н. К. Кольцовим, видатним російським цитологом. В кінці 50-х рр. скелетні системи клітин були відкриті заново за допомогою методу електронної мікроскопії. Активне вивчення цитоскелету клітини почалося в 80-і рр. XX ст. з появою методу імуноцитохімії, який дозволяє вивчати локалізацію певних білків у клітині. За допомогою цього методу і було показано, як влаштована і функціонує опорно-рухова система клітини.
До складу цитоскелету входять 3 основні компоненти: мікротрубочки і мікрофіламенти, що виконують опорно-рухові функції, і проміжні філаменти, що є каркасними фибриллами. Терміном «філаменти» позначають довгі ниткоподібні структури, які можна побачити за допомогою світлового або люмінесцентного мікроскопа при спеціальному фарбуванні в умовах максимального дозволу. Під електронним мікроскопом філаменти також виявляються у вигляді ниток.
Рослинні і тваринні клітини відрізняються за складом компонентів цитоскелету. У рослинних клітинах до складу цитоскелету входять два компоненти: мікротрубочки і мікрофіламенти. У тваринних клітинах, крім мікротрубочок і мікрофіламентів, функціонують ще й проміжні філаменти.
Незважаючи на різноманіття форм, компоненти цитоскелету мають і загальні властивості. Насамперед, це динамічна нестабільність: довгі неветвящіеся структури цитоскелету утворюються при полімеризації білків мономерів, але в той же час утворилися структури нестабільні і легко розпадаються на мономери. Складання компонентів цитоскелету вимагає енергетичних витрат, і носієм енергії найчастіше виступають молекули АТФ. Головним молекулярним компонентом структур цитоскелету є білки, які знаходяться в гіалоплазме і впливають на її в’язкість. Тут же вони і синтезуються на рибосомах, не пов’язаних з мембранами Шер. Гени, які кодують білки цитоскелету, знаходяться в хроматині в ядрі. Особливістю цих генів є те, що вони зустрічаються в геномі не один раз, а повторюються багаторазово.

Питання
1. Які функції виконує цитоскелет клітини?
2. Перерахуйте основні компоненти цитоскелету.
3. Яким методом вивчають опорно-рухову систему клітини?
4. Які загальні властивості характерні для всіх компонентів цитоскелету?

Посилання на основну публікацію