Cytoskeleton là gì

     
vincitysdaimo.com chia sẻ mọi thiết bị về trò chơi / phần mềm / Thủ Thuật giành cho máy tính với phần đông tin hay tốt nhất và gần như thông tin kỹ năng và kiến thức hỏi đáp.


Khung xương tế bào – Vi ống

Không y hệt như bộ xương trong hệ cơ xương của bọn chúng ta, cỗ khung xương tế bào là một kết cấu động ở tại mức độ cao, thường xuyên được tổ chức triển khai lại như khi tế bào biến hóa hình thù, khi phân chia, với phản ứng lại môi trường.

Bạn đang xem: Cytoskeleton là gì

Đang xem: Cytoskeleton là gì

Bộ form xương tế bào không những là “các xương” (bones) của tế bào mà hơn nữa là các “cơ” (muscles), và khối hệ thống khung xương này phụ trách trực tiếp so với những sự chuyển động trong phạm vi lớn, bao hàm sự bò trườn của tế bào dọc theo một bề mặt, sự co những cơ của tế bào, cùng những thay đổi trong đánh giá tế bào ra mắt như lúc 1 phôi phạt triển.

Nếu không có bộ size xương tế bào, những vết thương đang không bao giờ lành, các cơ chẳng thể co rút, với tinh trùng cũng thiết yếu đến được với trứng.

Giống như bất kỳ nhà máy tiếp tế một phức hợp sản phẩm, tế bào nhân thực bao gồm một khối hệ thống tổ chức cao mặt trong, trên đây những bào quan thực hiện các tính năng chuyên biệt được triệu tập tại các khu vực khác biệt và link nhau bởi khối hệ thống vận chuyển.

Bộ khung xương tế bào điều hành và kiểm soát vị trí của những bào quan lại và cung cấp máy móc để vận chuyển giữa chúng. Nó cũng chịu trách nhiệm đối với sự phân ly của các NST thành nhị tế bào nhỏ trong quá trình phân bào và so với việc thắt lớp màng tế bào để phân loại tế bào chất của nhì tế bào này.

Tế bào động vật với vi ống (xanh lá), những sợi actin (màu đỏ). đầy đủ vùng nhưng hai các loại sợi này ck lên nhau (màu vàng). DNA trong nhân (được biểu hiện bằng greed color dương).

Bộ khung xương được cấu trúc trên nền tảng là ba loại protein sợi:

sợi trung gian (intermediate filaments)vi ống (microtubules)vi sợi (actin filaments)

Mỗi các loại sợi gồm những đặc điểm cấu trúc riêng lẻ và được xuất hiện từ những tiểu đơn vị chức năng protein không giống nhau.

Họ protein sợi cấu tạo nên các sợi trung gian, tiểu đơn vị dạng hình cầu tubulin cấu tạo nên vi ống và những tiểu đơn vị chức năng actin hình cầu cấu trúc nên những sợi actin. Trong mỗi trường hợp, hàng vạn tiểu phần tập phù hợp lại thành những sợi mảnh chạy dài xuyên suốt tế bào.

1. VI ỐNG

Vi ống có vai trò tổ chức rất đặc biệt trong tế bào.

Những ống protein rỗng nhiều năm và tương đối cứng có thể nhanh chóng tháo dỡ rời ở một vị trí này hay cũng hoàn toàn có thể tập hợp lại ở 1 nơi khác.

Trong một tế bào động vật hoang dã điển hình, vi ống cải tiến và phát triển từ một cấu trúc nhỏ dại gần trung trọng điểm của tế bào được hotline là trung thể (centrosome, hình A, B).

Sự kéo dãn dài ra hướng tới vùng nước ngoài vi của tế bào nên một hệ thống đường đi vào tế bào, dọc theo các bóng tiết, các bào quan và những ngăn không giống của tế bào.

Các vi ống là phần đông phần của hệ thống khung xương công ty yếu phụ trách trong chuyển vận và định vị các bào quan có màng trong tế bào và hướng dẫn sự vận chuyển các đại phân tử thuộc tế bào chất.

Khi một tế bào bước vào nguyên phân, những vi ống tháo bong ra khỏi và sau đó lại tập thích hợp lại thành một kết cấu rắc rối được điện thoại tư vấn là Thoi phân bào (mitotic spindle).

Thoi phân bào hỗ trợ một cỗ máy để phân chia đồng đều các NST mang đến hai tế bào con trước sự phân phân chia của tế (hình C).

Vi ống cũng hoàn toàn có thể hình thành những kết cấu ổn định, ví như của lông rung (cilia) với roi (flagella) (hình D); những kết cấu dạng lông như thế này chạy từ bề mặt từ những tế bào nhân thực, vừa sử dụng chúng nhằm “bơi” vừa nhằm “xua” chiếc chất lỏng trên mặt phẳng của nó. (Roi của vi trùng có một kết cấu khác trọn vẹn và được cho phép các tế bào tập bơi cũng với vẻ ngoài khác).

Vi ống là hầu hết ống rống với kết cấu đặc biệt

Các vi ống được thi công từ các đơn vị – các phân tử tubulin – từng phân tử là 1 trong những nhị đúng theo gồm tất cả 2 protein mong rất như là nhau được call là α-tubulin  và β-tubulin và bám chặt lấy nhau vì chưng những thúc đẩy không cùng hóa trị.

α & β tubulins, trọng lượng phân tử 55 kDa, tương đồng về cấu trúc.

Nhị phù hợp tubulin xếp lại cùng với để tạo cho thành của một cấu tạo vi ống rỗng hình trụ.

Dạng ống này được khiến cho bởi 13 gai nguyên (protofilaments) tuy vậy song nhau, mỗi một chuỗi sợi của tubulin nhị trùng dựa vào α- với β – tubulin xuyên suốt dọc chiều dài của nó.

Mỗi tua nguyên có cấu trúc phân cực, với một đầu tận cùng là α – tubulin và đầu còn sót lại là β – tubulin, với sự phân cực này – cho thấy tính kim chỉ nan trong cấu trúc – như thể nhau ở tất cả các tua nguyên, giúp khiến cho tính phân cực của tất cả một vi ống.

Đầu β – tubulin là đầu dương, đầu α – tubulin là đầu âm.

*

Cấu tạo nên vi ống và hình ảnh hiển vi chụp vi ống theo những hướng

Trong các dung dịch trong sáng của tubulin trong ống nghiệm, các nhị hợp tubulin sẽ cung cấp cả nhị đầu đang cải cách và phát triển của vi ống.

Tuy nhiên chúng chế tạo đầu (+) nhanh hơn là đầu (–), đó cũng là lý do vì sao những đầu được lấy tên như chũm chứ không phải vì sự tích điện.

Sự phân cực của vi ống – thực tiễn rằng kết cấu của nó có triết lý rõ ràng, với nhì đầu không giống nhau về phương diện chất hóa học và chức năng – cực kỳ quan trọng, cả cho câu hỏi hình thành những vi ống với vai trò của nó ngay trong khi nó được hình thành.

Nếu vi ống ko phân cực, nó rất có thể đã không trả lời được quy trình vận đưa nội bào chẳng hạn.

Trung thể là trung trung khu hình thành vi ống của tế bào động vật

Trong các tế bào, các vi ống tỏa ra từ 1 trung tâm kết cấu chuyên biệt, nó kiểm soát và điều hành vị trí, số lượng, cùng sự đinh hướng của những vi ống.

Trong tế bào đụng vật, lấy ví dụ trung thể (centrosome hay MTOC – trung tâm tổ chức vi ống) – thường xuyên gần tiếp giáp nhân khi tế bào không phân chia – tổ chức những vi ống lan ra xung quanh khắp tế bào chất.

Trung thể gồm một đôi trung tử (centrioles), phủ quanh bởi một mạng lưới các protein (chất quanh trung tử).

Trung thể bao gồm hàng trăm cấu tạo dạng vòng tròn được hình thành xuất phát từ 1 dạng đặc biệt của tubulin – được call là γ – tubulin, và mỗi phức hệ vòng tròn γ – tubulin gồm vai trò như một điểm bắt đầu, hay vị trí phóng xạ (nucleation site) đối với sự cải cách và phát triển của một vi ống.

*

Trung tâm phát triển vi ống (MOTC), lấy ví dụ như trung thể sinh sống tế bào đụng vật

Nhị vừa lòng αβ – tubulin sản xuất mỗi vòng γ – tubulin trong một sự lý thuyết đặc trưng, với hệ trái là đầu (–) của từng vi ống được đã tích hợp trung thể còn sự vạc triển ra mắt chỉ ở đầu (+) rồi kéo dài trong tế bào chất.

Cặp trung tử ở trung tâm của một trung thể (tế bào rượu cồn vật) có cấu tạo kỳ lạ; mỗi trung tử đặt vuông góc với loại còn lại, làm cho từ một khối hình trụ của các vi ống ngắn.

Các trung tử không tồn tại vai trò gì trong việc tỏa ra của vi ống tại trung thể (chỉ một mình phức hệ vòng γ-tubulin là đủ rồi), và chức năng của chúng vẫn còn là một vài túng thiếu ẩn, nhất là ở các tế bào thực vật không có chúng.

Xem thêm: Các Loại Join (Inner Join, Left Outer Join Là Gì, Câu Lệnh Sql Join: Các Loại Join Trong Sql

Trung tử vận động như là trung vai trung phong tổ chức những vi ống vào lông mao cùng roi (tiên mao và tiêm mao), ở đây chúng được hotline là “các thể gốc” (basal bodies).

Sự trở nên tân tiến vi ống biểu hiện tính năng động bất thường (dynamic instability)

Ngay lúc một vi ống bắt đầu được cấu trúc từ vòng γ, nó cách tân và phát triển ra xa tự trung trọng điểm tổ chức trong vô số nhiều phút nhờ vào quá trình thêm nhị thích hợp tubulin vào đầu dương (+).

Sau đó, không còn có một sự báo cáo nào, vi ống có thể bất thình lình chịu đựng một sự thay đổi làm cho chúng co lại rất nhanh về phía trung tâm vì sự mất các nhị thích hợp tubulin từ đầu (+) của nó. Nó có thể co rút một trong những phần và sau đó cũng không hề thua kém bất ngờ, liên tiếp phát triển nhiều năm ra, hoặc nó bao gồm khi bặt tăm hoàn toàn, bị sửa chữa thay thế bởi một vi ống mới trở nên tân tiến từ thiết yếu vòng γ-tubulin đó.

Đặc tính đáng để ý này – sự biến đổi qua lại giữa quá trình trùng hợp cùng giải trùng vừa lòng – được xem như là “tính năng cồn thất thường” (dynamic instability). Nó chất nhận được các vi ống chịu đựng được quá trình tái kết cấu nhanh, với quyết định chức năng của nó.

Trong một tế bào bình thường, trung thể (hay các trung tâm tổ chức triển khai khác) liên tục “phóng” ra những vi ống bắt đầu từ các hướng khác biệt trong một dạng như thăm dò, nhiều trong những chúng tiếp đến lại rụt vào.

Một vi ống cách tân và phát triển từ trung thể dù cụ nào vẫn hoàn toàn có thể được kiêng khỏi quá trình tháo rỡ giả dụ đầu (+) của nó được thiết kế cho chắc chắn bởi được đính kèm với các phân tử khác hoặc được tế bào kết cấu để bức tường ngăn sự giải trùng phù hợp của nó.

Nếu được ổn định bằng phương pháp gắn kèm cùng với một cấu trúc ở 1 vùng biện pháp xa của những tế bào, các vi ống sẽ thiết lập một liên kết kha khá ổn định giữa kết cấu này với trung thể.

Đầu (+) lúc đầu có thể thoải mái nhưng hoàn toàn có thể được định hình hóa dựa vào việc thêm với những protein sệt hiệu (A),các vi ống new được hiện ra từ trung tử từ khá nhiều hướng không giống nhau trước khi co lại một cách ngẫu nhiên. Giả dụ đầu (+) bắt gặp một protein ( mũ protein giỏi capping protein màu hồng) trên một vùng đặc trưng trên vỏ (màng) tế bào, nó sẽ được ổn định hóa (B). Cuối cùng sẽ đưa tế bào thành một dạng phân cực khỏe mạnh (D).

Điều hòa hoạt động của các vi ống bằng các thuốc

Thuốc hoàn toàn có thể ngăn cản quá trình trùng phù hợp hay giải trùng hợp của các nhị đúng theo tubulin có công dụng nhanh và thâm thúy trong sự tổ chức triển khai của vi ống. Được xem là thoi tơ vô sắc, vi ống hướng dẫn các NST vào suốt quy trình phân bào.

Nếu một tế bào vẫn trong kỳ phân bào cơ mà bị xúc tiếp với colchicine, thứ gồm thể bám dính chắc vào các nhị thích hợp tubulin tự do thoải mái làm phòng cản quy trình trùng hợp của bọn chúng thành vi ống. Thoi phân bào nhanh lẹ biến mất, và tế bào không thể phân chia những NST về nhì phía.

Taxol thì bao gồm cơ chế tác động ảnh hưởng ngược lại. Nó bám chắc vào vi ống với ngăn không cho chúng tháo dỡ rỡ các đơn vị tubulin. Vì những đơn vị new vẫn có thể thêm vào, vi ống cứ cải tiến và phát triển chứ thiết yếu co rút.

Tuy nhiên chúng lại khiến ra ảnh hưởng như colchicine – làm ngừng quá trình phân loại tế bào vào kỳ phân bào. Những thí nghiệm cho rằng để thoi tơ thực hiện chức năng, thì các vi ống phải có khả năng tập hợp hay phân giải.

Các vi ống và những protein vận chuyển xác định các bào quan tiền trong tế bào chất

Các vi ống và các motor protein biểu hiện một vai trò đặc biệt trong việc định vị các bào quan bên phía trong một tế bào nhân thực.

Trong số đông các tế bào cồn vật, những vi ống của lưới nội chất vươn tới phần đông các giới hạn (vùng biên) của tế bào. Lúc tế bào khủng lên, protein kinesins đi cùng với mặt quanh đó của mạng lưới nội hóa học (thông qua các protein thụ thể) cuốn hút lưới nội hóa học lan ra theo vi ống, kéo giãn căng như một lớp lưới.

Protein dyneins trong tế bào chất đính vào màng của phức hệ Golgi, kéo phức hệ Golgi theo phía ngược lại, hướng về phía nhân. Bằng phương pháp này, các quanh vùng khác nhau phía bên trong màng sinh hóa học – tính quyết định đối với vai trò riêng rẽ của chúng – được hiện ra và duy trì.

Khi tế bào được xử lý bằng colcicine – một nhiều loại thuốc tạo cho vi ống tung ra – cả lưới nội chất và bộ máy Golgi đều đổi khác vị trí của nó một cách rõ rệt.

Lưới nội chất (vốn xúc tiếp với màng nhân) thì tung rã bao phủ nhân, cỗ máy Golgi (không được gắn với bào quan nào) cũng bị phân mảnh thành các túi nhỏ, đa số túi mà tiếp đến được vạc tán mọi tế bào chất.

Khi mà lại colcicine được nhiều loại đi, những bào quan tiền lại trở về vị trí ban sơ của nó, được kéo lê bởi những motor proteins dịch chuyển dọc theo những vi ống bắt đầu được tái hình thành.

Lông và roi chứa đựng những vi ống bền bỉ có thể cử đụng được là phụ thuộc vào dynein

Chúng ta đã sớm nhắc rằng nhiều vi ống vào tế bào được gia công bề vững hóa trải qua việc links với các protein và từ kia không xẩy ra hiện tượng tài năng động phi lý (dynamic instability).

Tế bào sử dụng các vi ống này như là 1 trong những giá đỡ vững trong sự dựng xây các kết cấu phân cực, bao gồm các lông cùng roi cử động.

Lông rung (Cilia) có cấu tạo dạng lông đường kính khoảng 0.25 μm, được phủ quanh bởi màng sinh hóa học ( tựa như nhưng không hẳn là màng của tế bào), cải cách và phát triển ra từ bề mặt của các tế bào nhân thực; mỗi gai lông bao gồm một lõi vi ống bề vững, được thu xếp thành một bó, lớn lên từ bỏ basal body của bào tương, nó thỏa mãn nhu cầu như là một trong trung trung khu tổ chức.

Lông rung cử động theo phong cách quất (như là quất roi ngựa), vừa nhằm xua đẩy hóa học lỏng trên mặt phẳng của một tế bào hay là đẩy những tế bào đơn đi qua một chất lỏng. Ví dụ ở một vài nguyên sinh vật, thực hiện lông nhằm thu nhặt các hạt thức ăn uống và còn cần sử dụng cho sự dịch chuyển của chúng nữa.

Tại những tế bào biểu tế bào lớp niêm mạc mặt đường hô hấp của người, một lượng lớn các lông nhu hễ (hơn một tỉ lông mỗi cm vuông), quét đi đầy đủ đám dịch nhày chứa các hạt vết mờ do bụi và các tế bào bị tiêu diệt từ họng.

Một giải pháp tương tự, sự nhu động của những lông bên trên tế bào ngơi nghỉ thành ống dẫn trứng tạo thành một chiếc lưu đưa giúp đưa trứng đi vào bên phía trong ống dẫn trứng tới tử cung. Mỗi “sợi” lông cử động như một mái chèo nhỏ, dịch chuyển thành một trình tự lặp lại sinh ra sự lưu chuyển của chiếc chất lỏng trên mặt phẳng tế bào.

Roi (flagellum) làm việc tinh trùng giỏi nhiều động vật hoang dã nguyên sinh khôn xiết giống với lông rung về cấu trúc bên trong nhưng roi thường dài hơn nữa nhiều. Nó được cấu trúc để vận động cả một tế bào, còn hơn hết việc dịch chuyển dòng chất lỏng qua bề mặt tế bào. Những roi thường liên tiếp sinh ra các sóng dọc từ chiều lâu năm của nó, đẩy tế bào đi.

*

Ảnh chụp thường xuyên sự vận động của một tinh trùng

Các vi ống trong lông và roi gồm khác một ít so với những vi ống trong tế bào chất, bọn chúng được bố trí trong một thứ hạng mẫu tỉ mỉ và đặc biệt, trong số những thứ dễ “đập vào mắt” nhất khi quan sát bằng kính hiển vi điện tử.

Lát cắt ngang lông rung cho là 9 bộ kép vi ống được xếp thành một vòng tròn xung quanh một cặp vi ống đơn. Phong cách “9+2” này là 1 trong đặc tính của phần nhiều tất cả các tế bào nhân thực tất cả lông với roi – từ phần nhiều tế bào của các động đồ dùng nguyên sinh tính đến con người.

*

Sự hoạt động các lông tốt roi được tạo nên bởi sự uốn nắn cong lõi của nó mọi khi các vi ống trượt lên nhau.

Các vi ống links với một lượng lớn những protein phụ. Một vài trong những các protein này có vai trò như những liên kết ngang để giữ những bó vi ống; những protein khác hỗ trợ lực tạo cho lông uốn cong.

Protein phụ quan trọng đặc biệt nhất là 1 trong những motor protein ciliary – dynein, sinh ra lực uốn cong lõi. Nó tương tác mật thiết tới protien dynein vào tế bào chất và có công dụng rất tương đồng.

Ở người, những khuyết tật di truyền trong ciliary – dynein gây nên hội triệu chứng Kartagener. Người bầy ông mang xôn xao này thì vô sinh bởi vì tinh trùng của mình không cử cồn và ai bị hội hội chứng sẽ tăng tính nhạy cảm so với tình trạng truyền nhiễm trùng mặt đường phế quản cũng chính vì lớp nhu mao vào niêm mạc thở bị tê liệt và vì vậy không có khả năng loại bỏ vi khuẩn hay hồ hết mảnh vụn ngoài phổi.

Xem thêm: Nhặt Được Tiền Là May Hay Rủi ? Ý Nghĩa Tốt Xấu Và Con Số Tài Lộc

*

Bài viết xem thêm từ sách Essential cell biology Fourth Edition By Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter.