12 Вопрос

Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.

Микротрубочки представляют собой полые внутри цилиндры диаметром 25 нм. Длина их может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров в аксонахнервных клеток. Их стенка образована димерами тубулина. Микротрубочки, подобно актиновым микрофиламентам, полярны: на одном конце происходит самосборка микротрубочки, на другом — разборка. В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз, цитокинез и везикулярный транспорт.

Строение

Микротрубочки — это структуры, в которых 13 протофиламентов, состоящих из гетеродимеров α- и β-тубулина, уложены по окружности полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра около 25 нм, внутренний — около 15.

Один из концов микротрубочки, называемый плюс-концом, постоянно присоединяет к себе свободный тубулин. От противоположного конца — минус-конца — тубулиновые единицы отщепляются.

Функция

Микротрубочки в клетке используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжёлых (массой около 300 кДа) и нескольких лёгких цепей. В тяжёлых цепях выделяют головной и хвостовой домены. Два головных домена связываются с микротрубочками и являются собственно двигателями, а хвостовые — связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащими транспортировке.

Цитоплазматические микротрубочки  участвуют наряду с другими компонентами цитоскелета в поддержании формы  клеток,  во  внутриклеточном перемещении различных органоидов и частиц. В растительных  клетках  микротрубочки  определяют направление волокон в клеточной стенке.  Во  время  митоза  они обеспечивают движение хромосом. Кроме тубулина в состав микротрубочек входят в небольших количествах различные белки (в настоящее время  их известно несколько десятков)

13 Вопрос

Промежуточные филаменты являются наименее понятной структурой среди основных компонентов цитоскелета в отношении их сборки, динамики и функций. Их свойства и динамика сильно отличаются от соответствующих характеристик как микротрубочек, так и актиновых филаментов. Функции же промежуточных филаментов до сих пор остаются в области гипотез.

Цитоплазматические промежуточные филаменты обнаружены в подавляющем большинстве эукариотических клеток , как у позвоночных, так и беспозвоночных животных, у высших растений. Редкие примеры клеток животных, у которых не обнаружены промежуточные филаменты, не могут считаться окончательными, так как белки промежуточных филаментов могут образовывать необычные структуры.

Например, предполагается, что промежуточные филаменты играют механическую роль в межклеточных взаимодействиях и в организации тканевой структуры .

Более общая гипотеза исходит из того факта, что промежуточные филаменты пронизывают всю цитоплазму от плазматической мембраны, с которой они ассоциируют через такие белки, как десмоплакин и анкирин , до ядерного матрикса через ламины . Согласно этой гипотезе ядерные и цитоплазматические промежуточные филаменты совместно осуществляют перенос механической и молекулярной информации от поверхности в ядро и/или обратно.

Промежуточные филаменты

1. Диаметр. Следующий компонент цитоскелета — промежуточные филаменты. Их название обусловлено тем, что данные филаменты по своему диаметру (10 нм) занимают промежуточное положение между микрофиламентами (5-7 нм) и микротрубочками (24 нм). 2. Белковый состав. Как уже отмечалось, белковый состав промежуточных филаментов является тканеспецифическим: 1) в эпителии (где эти структуры часто называются тонофиламентами) их образует белок кератин, играющий ключевую роль в образовании рогового вещества; 2) в клетках соединительной ткани, эндотелии и гладких миоцитах сосудов — виментин; 3) в клетках и волокнах мышечной ткани (кроме гладких миоцитов сосудов) — десмин; 4) в нервных клетках рассматриваемые структуры называются нейрофиламентами и образованы сразу несколькими особыми белками. 3. Расположение в клетке. Промежуточные филаменты часто располагаются в цитоплазме параллельно поверхности клеточного ядра. Они могут также вплетаться в места межклеточных контактов (прикрепляясь здесь к плазмолемме). Особый класс промежуточных филаментов образует ламину — пластинку у внутренней поверхности внутренней ядерной мембраны, к которой крепятся хромосомы. 4. Функция. Основная функция всех промежуточных филаментов — опорная (или структурная) в различных ее проявлениях.