CYTOSZKIELET KOMÓRKI:

- FILAMENTY POŚREDNIE

- MIKROTUBULE

- FILAMENTY AKTYNOWE

FILAMENTY POŚREDNIE

Budowa i funkcja
-średnica 10 nm (wielkość pośrednia między filamentami

miozynowymi i aktynowymi)

- zbudowane z wielu długich nici skręconych razem, które

są wydłużonymi białkami włóknistymi, których każde

jest złożone z globularnej głowy na końcu aminowym i

globularnego ogona na końcu karboksylowym oraz

domeny środkowej wydłużonej na kształt pałeczki

- najbardziej sztywne i wytrzymałe ze wszystkich typów

filamentów

- są wytrzymałe, dlatego umożliwiają komórce

przeciwstawianie się mechanicznym stresom, które

pojawiają się, gdy komórka ulega rozciąganiu

- zapobiegają pękaniu komórek i ich błon w odpowiedzi na

rozciąganie

Występowanie
- leżą w cytoplazmie większość komórek

zwierzęcych

- tworzą sieć wewnątrz cytoplazmy, otaczają

jądro komórkowe i rozciągają się aż do

krańców komórki

- zakotwiczone w błonie komórkowej w

miejscach połączeń z innymi komórkami

- budują laminę (blaszkę) jądrową, która

stanowi podstawę i wzmocnienie otoczki

jądra

- występują w dużej liczbie wzdłuż aksonów

komórek nerwowych,

- liczne w obrębie tk. mięśniowych i

nabłonkowych

Podział
- filamenty keratynowe w komórkach

nabłonkowych

- filamenty wimentynowe i

wimentynopodobne w kom. tk.
łącznej, mięsni i kom. glejowych

- neurofilamenty w kom. nerwowych
- laminy jądrowe

MIKROTUBULE

Budowa i funkcja
- średnica 25-26nm
- długie, stosunkowo sztywne, wydrążone rurki białkowe, które

mogą być szybko zdemontowane w jednym miejscu i

uformowane w drugim

- zbudowane z cząsteczek tubuliny, z których każda jest dimerem

składającym się z dwóch podobnych do siebie białek tubuliny

alfa i tubuliny beta

- całość tworzy długą cylindryczną strukturę zbudowaną z 13

równoległych protofilamentów

- wyrastają centrosomu i rozprzestrzeniają ku krańcom komórki,

tworząc system wzdłuż których mogą być przemieszczane

pęcherzyki, organelle i inne składniki komórkowe

- odpowiedzialne za określenie pozycji organelli obrębie komórki

oraz za ukierunkowany transport wewnątrzkomórkowy

Występowanie
- budują wrzeciono mitotyczne, które przed podziałem komórki

rozdziela równo chromosomy do komórek potomnych

- budują rzęski i wici

struktura mikrotubuli

Dynamiczna niestabilność
Mikrotubule mogą się gwałtownie skracać lub

wydłużać, całkowicie zniknąć lub zacząć rosnąć od

nowa. Zachowanie to, znane jako dynamiczna

niestabilność, ma związek z wewnętrzną zdolnością

cząsteczek tubuliny do hydrolizowania GTP. Każdy

dimer w stanie wolnym jest ściśle połączony z

cząsteczką GTP i w takim połączeniu jest dołączany

do polimeryzowanej mikrotubuli. W sytuacji, gdy

mikrotubula rośnie powoli, cząsteczka GTP (ściśle

związana z dimerem αβ-tubuliny) ma wystarczająco

dużo czasu (przed przyłączeniem kolejnego dimeru)

aby zaszła hydroliza GTP do GDP, efektem tego jest

skracanie się mikrotubuli. Jeśli w pobliżu znajduje

się duża ilość GTP-tubuliny wówczas nie dochodzi

do hydrolizy i nowo przyłączone cząsteczki są

zakrywane kolejnymi cząsteczkami GTP-tubuliny, w

tym przypadku powstaje „czapeczka” zwana GTP-

cap chroniąca przed depolimeryzacją.

FILAMENTY AKTYNOWE

Budowa i funkcje
- średnica 7nm
- każdy filament jest skręconym łańcuchem

identycznych białek globularnych cząsteczek

aktyny

- cieńsze, elastyczniejsze, krótsze od mikrotubul
- występują w większej ilości niż mikrotubule
- niezbędne do wykonywania ruchów,

szczególnie tych, które dotyczą powierzchni

komórki

Występowanie
- w mikrokosmkach
- w małych pęczkach kurczliwych w

cytoplazmie

- w tymczasowych strukturach takich

jak uwypuklenia, które powstają na
wiodącym końcu pełzającego
fibroblastu

-pierścienie kurczliwe, które dzielą

cytoplazmę

Model filamentu

aktynowego

BIAŁKA ZASOCJOWANE Z

MIKROFILAMENTAMI

- białka łączące – czyli białka motoryczne zwane

miozynami posiadają wiązania aktyny są. Do

najważniejszych miozyn należy występująca w

mięśniach miozyna II oraz miozyna I występująca w

komórkach niemięśniowych. Miozyna II to białko

zbudowane z dwóch głów oraz wydłużonego ogona,

podczas gdy w miozynie I obecna jest tylko jedna

głowa, a ogon jest znacznie krótszy. Miozyna II

buduje miofilamenty grube, a jej główną rolą jest

przesuwanie filamentów pośrednich względem

siebie co powoduje skurcz oraz przemieszczanie się

komórek. Miozyna I połączona jest ze strukturami

wewnątrzkomórkowymi (m.in. aparatem Golgiego,

błonami komórkowymi) i odpowiada za

wewnątrzkomórkowy transport organelli.

- białka motoryczne (białka kroczące, białka

transportowe) - rodzina białek

enzymatycznych wykazująca zdolność do

generowania ruchu dzięki hydrolizie ATP.

Do generowania sił niezbędnych do

zjawiska ruchu u organizmów żywych (tzw.

motory molekularne) wykorzystywana jest

energia chemiczna. Do białek

motorycznych zaliczane są u komórek

eukariotycznych: dyneiny, kinezyny i

miozyny. Białka kroczące umożliwiają

przemieszczanie poszczególnych

składników cytoszkieletu takich jak

mitochondria lub plastydy i innych

organelli komórkowych.

model białek kroczących

- białka czapeczkujące – zaliczamy do

nich kompleks ADF/kofilina, białka te
powodują zmniejszanie długości
filamentów aktynowych. Intensywność
redukcji długości filamentów przez
kompleks ADF/kofilina jest mniejsza,
gdy równocześnie zachodzi ich cięcie
przez inne białko, a mianowicie
gelsolinę.