Citoscheletro

Spieghiamo cos'è il citoscheletro, qual è la sua struttura e quali sono le sue funzioni nelle cellule eucariotiche

I diversi componenti del citoscheletro hanno varie funzioni, ma tra i più importanti sono l'organizzazione interna delle strutture citosoliche

Cos'è il citoscheletro?

Lui Citoscheletro È lo scheletro delle cellule. È una struttura proteica interna che aiuta le cellule a raggiungere e mantenere la loro forma, organizzare i componenti all'interno, muoversi, interagire meccanicamente con altre cellule, tra le altre cose.

Proprio come il corpo di un essere umano o di qualsiasi animale vertebrato ha la forma e il supporto che ha grazie alle ossa che formano il suo scheletro, le cellule richiedono anche le strutture del loro citoscheletro per essere in grado di funzionare correttamente ed essere ciò che sono.

Tuttavia, ci sono alcune importanti differenze tra lo scheletro osseo di un essere umano e del citoscheletro, poiché quest'ultima è una struttura estremamente dinamica che è in continua riorganizzazione, che consente alle cellule di cambiare forma quando richiesto, divisa e rispondi all'ambiente.

Fino all'inizio degli anni '90 si pensava che gli unici che avevano un citoscheletro fossero cellule eucariotiche, come quelle che formano animali e piante.

Tuttavia, vari studi hanno dimostrato che, sebbene un po 'semplice di evoluzione cellulare.

In questo articolo parleremo in particolare del citoscheletro eucariotico, composto da filamenti di diversi spessori e formati da diversi tipi di proteine.

Caratteristiche del citoscheletro

- È una disposizione di proteina di supporto interna che si trova in tutte le cellule, sia eucarioti che prokarioti (dove è meno complesso).

- Copre gran parte del citoplasma cellulare.

- È una rete interna di tre tipi di diversi filamenti proteici: microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli.

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- Lungi dall'essere una struttura statica e costante, è una rete dinamica che è in rimodellamento permanente, principalmente a seconda delle fasi del ciclo cellulare e degli stimoli dell'ambiente in cui si trova ogni cellula.

- Partecipa alla diversità delle funzioni cellulari fondamentali, dalla divisione al movimento delle singole cellule.

Struttura e componenti del citoscheletro

Il citoscheletro è costituito da tre diversi tipi di filamenti: microfilamenti di actina, filamenti intermedi e microtubuli

Il citoscheletro è una rete di filamenti proteici distribuiti all'interno del cellulare. Questa rete funziona tanto Impalcatura molecolare Per mantenere la forma e supportare il volume cellulare, consentire il movimento, a livello intracellulare (trasporto) o cellulare di per sé (Dislocamento).

L'intera struttura del citoscheletro dipende da tre diversi tipi di filamenti proteici con diverse proprietà strutturali, fisico -chimiche e meccaniche:

• IL Microfilamenti di actina, che determinano la forma della superficie, facilitano la locomozione o lo spostamento e partecipa alla divisione cellulare.
• IL filamenti intermedi, che forniscono resistenza meccanica alle cellule.
• IL microtubuli, Che sono fondamentali per l'organizzazione cellulare interna, il trasporto interno, la separazione dei cromosomi durante la divisione e il movimento dei telefoni cellulari eucariotici (ciglia e flagelleros).

Ognuno di questi filamenti è, in realtà, una serie di subunità di diversi tipi di proteine ​​che si ripetono un gran numero di volte e che sono associate tra loro formando una sorta di fibre che attraversano la cellula da un lato a un altro.

La maggior parte dei filamenti di citoscheletro può crescere o abbreviare a seconda dei bisogni cellulari, il che dà a detta struttura il suo dinamismo, complessità e varietà di funzioni.

Inoltre, un gran numero di proteine ​​"accessorie" interagisce con questi filamenti proteici per regolare le loro funzioni e strutture, per consentire l'interazione di filamenti con altri filamenti e altri componenti cellulari, per controllare il loro gruppo e depolimerizzazione, ecc.

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Microfilamenti di actina

Sono i più sottili dei tre filamenti che formano il citoscheletro. Sono formati da unità ripetute di una proteina globulare chiamata Actina E hanno un diametro di circa 6 nm.

Questi filamenti sottili sono principalmente associati alla faccia interna della membrana plasmatica, dove sono associati ad altri filamenti di citoscheletro e con varie proteine ​​membrane.

I microfilamenti partecipano alla contrazione delle cellule muscolari e in diversi processi di mobilità cellulare e comunicazione interna.

I filamenti di actina sono fondamentali per la formazione dell'anello contrattile durante la separazione delle cellule figlie dopo la divisione e sono componenti di base per la formazione di microvatti e altre estensioni di superficie nelle cellule.

Alcune proteine ​​motorie "camminano" sui filamenti di citoscheletro per trasportare carichi da un lato della cella all'altro

Filamenti intermedi

Le sue dimensioni variano di circa 10 nm di diametro e la sua composizione dipende da una famiglia di proteine ​​fibrose, che di solito sono specifiche del tessuto.

Le cheratine, ad esempio, sono proteine ​​fibrose molto comuni nei filamenti intermedi del citoscheletro delle cellule che formano i capelli, le unghie, l'epidermide della pelle, ecc.

Questi filamenti non partecipano al movimento cellulare, ma piuttosto al supporto strutturale e alla resistenza meccanica.

Inoltre, un insieme importante di filamenti intermedi si trova all'interno del nucleo e sono formati da un gruppo di proteine ​​chiamate Piatti, che sono fondamentali per l'organizzazione interna di questo organello.

Microtubuli

I microtubuli sono, dei tre tipi di filamenti, quelli con il diametro più alto, con una media di 25 nm. Sono formati da diametri (eterodimeri) composti da due subunità (α e β) di una proteina globulare chiamata Tubulina.

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Sono, oltre a filamenti di actina, strutture dinamiche che sono costantemente polimerizzate e depolimerizzate, allungando e abbreviando la sua lunghezza, rispettivamente.

I microtubuli sono cilindri cavi formati da Protofilamenti Sono ordinati in un anello. Un protofilamento è costituito da una fila di subunità di tubulina e ogni microtubulo è formato da una media di 13 protofilamenti.

Non solo lavorano nella struttura cellulare, ma favoriscono la separazione dei cromosomi dopo la replicazione del DNA nucleare.

Sono i componenti essenziali delle proiezioni della membrana plasmatica che alcune cellule usano per spostarsi da un luogo all'altro o per spostare sostanze lungo la loro superficie, cioè aiutano a formare le ciglia e il flagello.

Partecipano anche alla comunicazione intracellulare, poiché formano una sorta di "autostrade" in cui alcune proteine ​​motorie viaggiano da un lato della cellula che trasportano molecole di diversi tipi.

Funzioni del citoscheletro

Il citoscheletro incontra una grande varietà di funzioni, che sono strettamente correlate ai tre tipi di filamenti proteici che lo compongono. Alcune delle funzioni che possiamo evidenziare sono:

• Supporta il volume citoplasmatico, in cui si trovano tutti gli organelli cellulari eucariotici e i componenti cellulari procariotici (dove è formato da diverse proteine).
• Partecipa alla divisione cellulare, sia nella separazione dei cromosomi dopo la replicazione che nella separazione delle cellule figlie.
• Aiuta la cella a mantenere la sua forma, ma anche a cambiarla quando necessario e a seconda delle condizioni che ci circondano.
• Partecipa al movimento cellulare, per spostare una cella da un luogo all'altro, come il flagello nello sperma, o per spostare sostanze lungo una superficie, come con alcune cellule epiteliali che hanno cilia.
• Ha un contributo importante nella formazione di "appendici" cellulari che chiamiamo ciglia e flagelli.
• Negli animali vertebrati, il citoscheletro è responsabile della contrazione muscolare.
• Funziona nel trasporto intracellulare e nel movimento degli organelli attraverso l'interno della cellula.
• Stabilisce l'organizzazione degli organelli citosolici.
• La comunicazione tra organelli vicini frequenta il trasporto di molecole tra di loro, nonché tra le cellule vicine.