İçerik
- Neden Hücreler Hücre İskeletine İhtiyaç Duyar?
- Hücre İskeletinin Yararları
- Hücre İskeletini Ne Yapar?
- Boyut Önemlidir
- Hücre İskeletinde Mikrotübüllerin Rolü
- Mikrotübüller ve Hücre İçindeki Hareket
- Mikrotüpler ve Hücre Hareketi
- Hücre Filamentlerinin Hücre İskeletindeki Rolü
- Ara Filamentler ve Organelle Ankraj
- Hücre İskeletinde Mikrofilamentlerin Rolü
- Mikrofilament Projeksiyonları
Muhtemelen kendi iskeletinizin yaşamınızdaki rolünü zaten biliyorsunuzdur; vücut yapınızı verir ve hareket etmenize yardımcı olur.
Onsuz, çalışan ve çalışan bir insandan çok bir insan blob'u gibi olursunuz. Adından da anlaşılacağı gibi, hücre iskeleti prokaryotik ve ökaryotik hücreler.
Hücrelerin yuvarlak görünmesini ve sümüklü küre şeklinde çökmesini engelleyen şeyin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Veya hücrenin içindeki birçok organel, hücrenin içinde nasıl örgütlenir ve dolaşır ya da hücrenin kendisi nasıl hareket eder? Hücreler tüm bu fonksiyonlar için hücre iskeletine dayanır.
Hücre iskeletinin önemli yapısal birimi, gerçekten hücreye şeklini veren ve hücre hareketi gibi önemli işlevleri gerçekleştirmesini sağlayan sitoplazmada bulunan protein lifleri ağıdır.
Diğer hücrelerin organelleri ve işlevleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
Neden Hücreler Hücre İskeletine İhtiyaç Duyar?
Bazı insanlar hücreleri yapılandırılmamış olarak düşünebilirken, hücre biyolojisinde kullanılan güçlü mikroskoplar hücrelerin çok organize olduğunu ortaya koymaktadır.
Bir ana bileşen, bu şekli ve organizasyon seviyesini korumak için hayatidir: hücre iskeleti Hücrenin Hücre iskeletini oluşturan protein lifleri hücre boyunca bir lif ağı oluşturur.
Bu ağ, plazma zarına yapısal destek verir, organellerin uygun pozisyonlarında stabilize edilmesine yardımcı olur ve hücrenin, içeriğini gerektiği gibi karıştırmasını sağlar. Bazı hücre tipleri için hücre iskeleti, hücrenin özel yapılar kullanarak hareket etmesini ve hareket etmesini bile mümkün kılar.
Bunlar, hücre lokomosyonu için gerektiğinde protein filamanlarından oluşur.
Hücre iskeletinin hücrenin şekillendirilmesi için sağladığı hizmet çok anlamlı. İnsan iskeleti gibi, hücre iskeleti protein ağı da hücrenin bütünlüğünü korumak ve komşularına çökmesini önlemek için çok önemli olan yapısal bir destek yaratır.
Çok sıvı zarı olan hücreler için, hücre iskeletini oluşturan protein ağı, hücre içeriklerini hücre içinde tutmak için özellikle önemlidir.
Bu denir membran bütünlüğü.
Hücre İskeletinin Yararları
Bazı çok özelleşmiş hücreler ayrıca yapısal destek için hücre iskeletine de dayanır.
Bu hücreler için, hücrenin benzersiz şeklini korumak, hücrenin düzgün çalışmasını sağlar. Bunlar arasında nöronlarveya yuvarlak hücre gövdeli beyin hücreleri, dendritler ve uzatılmış kuyruklar adı verilen dallı kollar bulunur.
Bu karakteristik hücre şekli, nöronların dendrit kollarını kullanarak sinyalleri yakalamasını ve bu sinyalleri akson kuyruklarından ve komşu bir beyin hücresinin bekleyen dendritlerine geçirmesini mümkün kılar. Bu, beyin hücrelerinin birbirleriyle iletişim kurma şeklidir.
Ayrıca hücrelerin hücre iskeleti protein lif ağının onlara sağladığı organizasyondan fayda sağladığı da bir anlam ifade eder. İnsan vücudunda 200'den fazla hücre tipi ve gezegendeki her insanda toplamda yaklaşık 30 trilyon hücre vardır.
Bütün bu hücrelerde bulunan organeller çok çeşitli hücre işlemleribiyomoleküllerin oluşturulması ve parçalanması, vücudun kullanması için enerji serbest bırakılması ve yaşamı mümkün kılan bir dizi kimyasal reaksiyonun gerçekleştirilmesi gibi.
Bu fonksiyonların bütün organizma düzeyinde iyi çalışması için her bir hücrenin benzer bir yapıya ve bir şeyleri yapma yoluna ihtiyacı vardır.
Hücre İskeletini Ne Yapar?
Bu önemli rolleri yerine getirmek için, hücre iskeleti üç farklı filaman tipine dayanır:
Bu liflerin hepsi o kadar küçüktür ki çıplak gözle tamamen görünmezler. Bilim adamları, sadece onları keşfettikten sonra keşfetti. elektron mikroskobu hücrenin içini görüntüye getirdi.
Bu protein liflerinin ne kadar küçük olduğunu görselleştirmek için, bu kavramın anlaşılmasında yardımcı olur. nanometre, bazen nm olarak yazılır. Nanometreler tıpkı inç gibi bir ölçü birimidir.
Kök kelimeden tahmin etmiş olabilirsiniz metre nanometre ünitesinin tıpkı bir santimetre gibi metrik sisteme ait olduğunu.
Boyut Önemlidir
Bilim adamları, atomlar ve ışık dalgaları gibi son derece küçük şeyleri ölçmek için nanometreleri kullanır.
Bunun nedeni, bir nanometrenin metrenin milyarda birine eşit olmasıdır. Bunun anlamı, Amerikan ölçüm sistemine dönüştürüldüğünde yaklaşık 3 metre uzunluğunda bir metre ölçüm çubuğunu alıp bir milyar eşit parçaya bölerseniz, tek bir parça bir nanometreye eşit olur.
Şimdi hücrenin hücre iskeletini oluşturan protein filamentlerini kesebileceğinizi ve çap kesim yüzünün karşısında.
Her lif, filamentin tipine bağlı olarak çapı 3 ila 25 nanometre arasında ölçecektir. Con için, insan saçı 75.000 nanometre çapındadır. Gördüğünüz gibi, hücre iskeleti oluşturan filamentler inanılmaz derecede küçük.
Mikrotübüller Hücre iskeletinin üç lifinin en büyüğü olup, çapı 20 ila 25 nanometre arasındadır. Ara filamentler Sitoskeletonlar orta büyüklükte liflerdir ve çapı yaklaşık 10 nanometredir.
Hücre iskeletinde bulunan en küçük protein filamentleri mikrofilamanlar. Bu iplik benzeri liflerin çapı sadece 3-6 nanometredir.
Gerçek dünya açısından, ortalama bir insan kılının çapından 25.000 kat daha küçüktür.
••• Bilim KurguHücre İskeletinde Mikrotübüllerin Rolü
Mikro tüpler, isimlerini hem genel şekillerinden hem de içerdikleri protein tipinden alırlar. Tüp benzeridirler ve tekrar eden alfa ve beta tübülin birimlerinden oluşurlar. protein polimerler birbirine bağlanma.
Hücrelerdeki mikrotüplerin ana işlevi hakkında daha fazla bilgi edinin.
Bir elektron mikroskobu altında mikro tüp filamanları izlemiş olsaydınız, sıkı bir spiral kafes halinde bükülmüş küçük protein zincirleri gibi görünürlerdi.
Her bir protein birimi etrafındaki tüm birimlere bağlanır ve çok güçlü, çok katı bir yapı oluşturur. Aslında, mikrotübüller, bitki hücrelerinin yaptığı gibi hücre duvarlarına sahip olmayan hayvan hücrelerinde bulabileceğiniz en katı yapısal bileşendir.
Ancak mikrotüpler sadece katı değildir. Ayrıca sıkıştırma ve bükülme kuvvetlerine karşı da direnç gösterirler. Bu kalite, mikro tüpün basınç altında bile hücre şeklini ve bütünlüğünü koruma yeteneğini arttırır.
Mikrotüpler ayrıca hücreyi verir polariteyani hücrenin iki benzersiz tarafı veya kutbu vardır. Bu kutupluluk, hücrenin organelleri ve hücre iskeletinin diğer kısımları gibi bileşenlerini düzenlemesini mümkün kılan şeyin bir parçasıdır, çünkü hücreye kutuplara göre bu bileşenleri yönlendirmek için bir yol sağlar.
Mikrotübüller ve Hücre İçindeki Hareket
Mikro tüpler, hücre içeriğinin hücre içindeki hareketini de destekler.
Mikro tüp filamentleri, hücre içindeki demiryolu rayları veya otoyollar gibi hareket eden raylar oluşturur. Vesicle taşıyıcıları Hücre kargolarını sitoplazmada hareket ettirmek için bu izleri takip edin. Bu izler, yanlış katlanmış proteinler, eski veya kırılmış organeller ve bakteri ve virüsler gibi patojen istilacıları gibi istenmeyen hücre içeriğinin çıkarılması için çok önemlidir.
Vesicle taşıyıcıları bu kargoyu hücrenin geri dönüşüm merkezine götürmek için doğru mikro tüp izini takip eder. lizozom. Orada, lizozom bazı kısımları kurtarır ve yeniden kullanır ve diğer kısımları azaltır.
Takip sistemi ayrıca hücrenin proteinler ve lipitler gibi yeni oluşturulan biyomolekülleri üretim organellerinden ve hücrenin moleküllere ihtiyaç duyduğu yerlere taşımasına yardımcı olur.
Örneğin vezikül taşıyıcıları, hücre zarı proteinlerini organellerden hücre zarına taşımak için mikro tüp izlerini kullanır.
Mikrotüpler ve Hücre Hareketi
Sadece bazı hücreler kullanabilir hücre hareketliliği seyahat etmek ve genel olarak mikrotubül fiberlerden yapılmış özel hareketli yapılara güvenenler.
Sperm hücresi muhtemelen bu seyahat eden hücreleri görselleştirmenin en kolay yoludur.
Bildiğiniz gibi, sperm hücreleri biraz uzun kuyruklu kurbağa yavrularına benziyor veya flagellasınıhedeflerine yüzmek ve bir yumurta hücresini döllemek için kırbaçladıkları. Sperm kuyruğu, tübülinden yapılmıştır ve hücre lokomosyonu için kullanılan bir mikro tüp filamentinin bir örneğidir.
Bilinen bir başka hareketli yapı da üremede rol oynar kirpikler. Bu tüy benzeri hareketli yapılar, fallop tüplerini hizalar ve yumurtayı fallop tüpü içinden ve uterusa kaydırmak için sallama hareketi kullanır. Bu kirpikler mikrotübül liflerdir.
Hücre Filamentlerinin Hücre İskeletindeki Rolü
Orta dereceli filamentler, hücre iskeletinde bulunan ikinci tip fiberdir. Bunları hücrenin gerçek iskeleti olarak hayal edebilirsiniz, çünkü onların tek rolü yapısal destek. Bu protein lifleri içerir keratinvücut bakım ürünlerinden tanıyabileceğiniz yaygın bir proteindir.
Bu protein cildin üst tabakasının yanı sıra insan saçı ve tırnaklarını da oluşturur. Aynı zamanda, diğer hayvanların boynuzlarını, pençelerini ve toynaklarını oluşturan proteindir. Keratin hasara karşı korumak için çok güçlü ve kullanışlıdır.
Ara filamentlerin ana rolü, altındaki yapısal protein matrisinin oluşturulmasıdır. hücre zarı. Bu, hücreye yapı ve şekil veren destekleyici bir ağ gibidir. Ayrıca, stres altında esnek bir şekilde yanıt vermesini sağlayarak hücreye biraz esneklik kazandırır.
Ara Filamentler ve Organelle Ankraj
Orta filamentler tarafından gerçekleştirilen önemli işlerden biri, organellerin hücre içinde doğru yerlerde tutulmasına yardımcı olmaktır. Örneğin, ara filamentler çekirdeği hücre içinde uygun bir yerde tutturur.
Bu bağlantı hücre işlemleri için çok önemlidir, çünkü hücre içindeki çeşitli organellerin bu hücre işlevlerini yerine getirmek için birlikte çalışması gerekir. Durumunda öz, esas, çekirdekBu önemli organelinin hücre iskeleti matrisine bağlanması, çekirdeğin işlerini yapmak için DNA talimatlarına dayanan organellerin haberciler ve taşıyıcılar kullanarak bu bilgilere kolayca erişebilecekleri anlamına gelir.
Çekirdeğin demirlenmesi halinde bu önemli görev imkansız olabilir, çünkü bu haberciler ve taşımacıların dolaşan bir çekirdeği bulmak için sitoplazmada arama yapmak zorunda kalacaklar!
Hücre İskeletinde Mikrofilamentlerin Rolü
Mikrofilamentler, aynı zamanda denir Aktin filamentlerisarmal bir çubuk halinde bükülmüş aktin proteinlerinin zincirleridir. Bu protein en iyi kas hücrelerindeki rolü ile bilinir. Orada bir başka proteinle çalışıyorlar. miyozin kas kasılmasını sağlamak için.
Hücre iskeleti söz konusu olduğunda, mikro-filamentler sadece en küçük elyaflardan oluşmaz. Aynı zamanda en dinamikler. Tüm hücre iskeleti lifleri gibi, mikro lifler de hücre yapısal desteğini verir. Eşsiz özelliklerinden dolayı mikrofilamentler hücrenin kenarlarında ortaya çıkma eğilimindedir.
Aktin filamentlerinin dinamik doğası, bu protein liflerinin, hücrenin değişen yapısal ihtiyaçlarını karşılamak için uzunluklarını hızla değiştirebildiği anlamına gelir. Bu, hücrenin şeklini veya boyutunu değiştirmesini veya hatta şeklini değiştirmesini mümkün kılar özel projeksiyonlar hücrenin dışına uzanan, örneğin filopodia, lamellipodia ve mikrovilluslar.
Mikrofilament Projeksiyonları
Hayal edebilirsin filopodia Bir hücrenin etrafındaki çevreyi hissetmek için tasarladığı, kimyasal ipuçlarını topladığı ve hatta hareket etmesi durumunda hücrenin yönünü bile değiştiren bir duygu olarak. Bilim adamları bazen filopodia da diyorlar microspikes.
Filopodia, başka türden bir özel projeksiyonun parçasını oluşturabilir, lamellipodia. Bu, hücrenin hareket etmesine ve hareket etmesine yardımcı olan ayak benzeri bir yapıdır.
mikrovilluslarBu Hücre tarafından difüzyon sırasında kullanılan minik kıllar veya parmaklar gibidir. Bu çıkıntıların şekli, yüzey alanını arttırır, böylece moleküllerin emme gibi işlemlerle zar boyunca hareket etmeleri için daha fazla alan olur.
Bu parmaklar aynı zamanda denilen büyüleyici bir işlev gerçekleştirir. sitoplazma akışı.
Bu, aktin filamentleri, hareket etmesini sağlamak için sitoplazmadan geçtiklerinde meydana gelir. Sitoplazma akışı artıyor yayılma ve besin gibi atıklar ve hücre döküntüleri gibi istenmeyen materyallerin ve hücre içinde atık ve hücre döküntüleri gibi istenmeyen materyallerin taşınmasına yardımcı olur.