Citoscheletul

Citoscheletul

Citoscleletul (cytoskeleton) este o reţea în spaţiu (tridimensională) de filamente proteice şi microtubuli care străbat întreaga matrice citoplasmatică, întretăindu-se în toate

direcţiile.

Citoscheletul îndeplineşte funcţii variate: - menţine forma celulei şi o adaptează la necesităţile funcţionale; - participă la realizarea mişcărilor celulei; - ia parte la formarea

citoscheletului membranei;- interacţionează cu nucleul şi cu organitele celulare (mitocondriile,veziculele sinaptice), participând la menţinerea lor în poziţie şi la

deplasarea lor în celulă (mitocondriile şi lizozomii efectuând o mişcare saltatorie); - interacţionează cu macromoleculele din citosol, evidenţiindu-se enzime glicolitice legate

de filamentele de actină; - participă la transportul proteinelor în lungul axonului.

Citoscheletul se modifică în celulele maligne. Astfel, fibroblastele transformate malign îşi pierd fibrele de stress din citoschelet şi devin sferice.

În compunerea citoscheletului intră microfilamentele, microtubulii, microfilamentele intermediare şi microtrabeculele.

Microfilamentele şi microtubulii

Microfilamentele (microfilamentum, a) sunt componente ale citoscheletului, prezente în citoplasma tuturor celulelor, apărând mai abundente în celulele care prezintă mişcări de

deplasare în ţesuturi sau mişcări active intracitoplasmatice. Au lungimi variate şi un diametru de 5-7 nm, putând apare izolate sau grupate. Sunt orientate pe direcţii diferite şi

formate din molecule proteice, în special din actină şi miozină, asemănătoare celor din celulele musculare.

Microtubulii (microtubulus,i) sunt componente ale citoscheletului cu aspect cilindric, cu diametrul cuprins între 20-30 nm, formaţi prin polimerizarea unor molecule proteice,

denumite tubuline. Pot apare grupaţi sau izolaţi.

Microfilamentele şi microtubulii sunt ultrastructuri cu caracter dinamic, deoarece procesele de polimerizare şi depolimerizare se desfăşoară concomitent şi continuu. Ele se

Powered by www.referate-gratis.ro

www.referat.ro

http://www.referate-gratis.ro/

asamblează şi dezasamblează rapid în celulă, în citoplasmă existând un depozit permanent de monomeri de actină şi de dimeri de tubulină.

Microtubulii şi microfilamentele prezintă polaritate, încât polimerizarea şi depolimerizarea se desfăşoară cu viteze diferite la cele două extremităţi. La extremitatea

pozitivă (notată cu +), viteza polimerizării este mult mai mare decât cea a depolimerizării, încât microfilamentul sau microtubulul se alungeşte. La extremitatea negativă (notată cu -), viteza de depolimerizare este mai mare, determinând scurtarea.

Pentru o anumită concentraţie de monomeri liberi în citosol, microfilamentul sau microtubulul se află într-o stare de echilibru, în care la extremitatea negativă se pierd molecule, iar la extremitatea pozitivă se ataşează molecule. În acest fel, un grup de molecule ataşate la capătul pozitiv (+), se deplasează de-a lungul filamentului sau

microtubulului, de la extremitatea pozitivă spre extremitatea negativă. (Fig.1)

În cazul când se protejează capătul negativ (-) şi se împiedică depolimerizarea, se produce creşterea în lungime. Din acest motiv, microtubulii liberi au capătul negativ

inserat în centrul celular sau în corpusculii bazali.

Fig.1. Polilerizarea

şi

depolimerizarea microtubulului.

Dinamismul citosheletului este influenţat foarte mult de cationii bivalenţi. Astfel, modificarea concentraţiei ionilor de calciu ( Ca2+) induce polimerizarea sau

depolimerizarea microtubulilor şi reglează interacţiunile dintre actină şi miozină. Ionul de calciu îşi exercită efectele sale prin intermediul unor proteine ce leagă calciul, ca de

exemplul calmodulina, o proteină formată din 148 aminoacizi, cu secvenţe de aminoacizi asemănătoare cu troponina C. Calmodulina a fost detectată în toate celulele animale şi

vegetale, încât este considerată a fi un receptor intracelular pentru calciu.

De asemenea unele proteine ca profilina,vilina, gelsolina, filamina, alfa-actinina, fibrina, miozina influenţează polimerizarea şi depolimerizarea microfilamentelor de actină. În



polimerizarea şi depolimerizarea microtubulilor intervin proteinele tau () şi proteinele asociate microtubulilor.

Un alt factor care modulează dinamismul citoscheletului îl reprezintă nucleotidele. Astfel, adenozin monofosfatul ciclic (AMPc) favorizează polimerizarea citoscheletului şi determină aglomerarea microfilamentelor şi a microtubulilor, modificând forma şi

mobilitatea celulelor.

Microfilementele intermediare

Microfilamentele intermediare au fost descrise şi investigate intens după anul 1978. Sunt denumite astfel, deoarece au diametrul de 10 nm, cuprins între cel al microfilamentelor

de actină (6 nm) şi cel al microtubulilor (25 nm).

La microscopul electronic apar sub forma unor filamente rectilinii sau uşor curbate, prezente în endoplasmă, la periferia celulei (în desmozomi sau în prelungiri). Sunt

structuri mult mai stabile decât filamentele de actină şi decât microtubulii, încât odată asamblate nu se mai depoliomerizează.

Sunt formate din molecule filiforme de proteine. Polimerizarea lor se face prin alăturarea şi împletirea monomerilor, ca într-o frâghie şi nu prin înşiruirea monomerilor. Rezultă

astfel, structuri rezistente, ce pot fi întărite la nevoie şi prin legături covalente între subunităţi. Proteinele ce alcătuiesc filamentele intermediare variază după tipul de celulă în care apar şi după specie. În compoziţia unui filament intermediar pot intra mai multe

polipeptide diferite, cu greutăţi moleculare ce variază în limite largi.

În funcţie de proteinele componenete, există următoarele tipuri de filamente intermediare: - filamentele de cheratină sau tonofilamentele, caracteristice pentru celula epitelială,

formate din proteine (citokeratine) asemănătoare keratinei din păr şi ongloane; -neurofilamentele, caracteristice neuronului, prin asociere cu microtubulii strucutrează neurofibrilele ce au un diametru de 1-2 µm; - filamentele de vimentină, caracteristice

celulelor de origine

mezodermică (fibroblaste, condroblaste,

macrofage, celule e

ndoteliale, leiocite, astrocite, celulele Sertoli).(Fig.2.)

Fig.2. Tonofilamentele



A-Aspect la microscopul optic; B-Aspect la electronomicroscop:

1-Material fibrilar; 2-Material granular.

Aplicaţii medicale. Identificarea tipului de filament intermediar cu ajutorul anticorpilor monoclonali, marcaţi prin fluorescenţă sau cuplaţi cu o enzimă capabilă să coloreze, permite diagnosticarea tumorilor maligne, deoarece: carcinoamele au filamente de

cheratină, sarcoamele de vimentină, iar rabdomiosarcoamele de desmină. Glioamele au filamente gliale, iar neuroblastoamele au neurofilamente.

Microtrabeculele.

Microtrabeculele au fost descrise în celule examinate prin microscopie electronică de voltaj supraînalt, la măriri de 300.000 ori. Sunt structuri fibrilare mai subţiri de 4-6 nm,

decât microfilamentele.

Microtrabeculele formează o reţea ce străbate întreaga citoplasmă, înterconectând microfilamentele,microtubulii, practic toate componentele subcelulare prezente în celula

animală. Pot fi considerate ca fiind expresia fenomenului de gelificare, deşi uneori se contestă realitatea lor biologică, fiind considerate un artefact.

Microtrabeculele menţin poziţia în spaţiul intracelular a citoscheletului şi organitelor,fiind considerate suportul matricii biostructurate. De reţeaua microtrabeculară se leagă enzimele din citosol, asigurându-se trecerea substratului de la o enzimă la alta în

mod coordonat. În ochiurile reţelei se găseşte apă şi ioni , încât microtrabeculele protejează celula în cazul fluctuaţilor conţinutului în apă. Atunci când apa pătrunde în

celulă, spaţiile se dilată, în timp ce în cazul deshidratării celulei, spaţiile se contractă. Un alt rol al reţelei de microtrabecule constp în mişcarea intracelulară a granulelor de

pigment.



Specializarea : Asistenta Medicala

An de studiu: 1; Semestrul 1; Grupa 1

a

REFERAT LA DISCIPLINA

– BIOLOGIE CELULARA –

Tema: Citoscheletul membranei celulare

- Definitia citoscheletului- Structura citoscheletului

- Functiile citoscheletului

- Microtrabeculele

- Aplicatii medicale



Citoscheletul

Documents

Transcript of Citoscheletul