اسکلت سلولی (ریز لوله چه ها) - بخش اول

رشته های اسکلت سلولی خود به خود از زیر واحدهایشان ساخته می شوند.

بخش سفت سلول های یوکاریوتی را گویند که ساختاری رشته ای شکل داشته و به ندرت در سلول های زنده تثبیت شده دیده می شوند علت آن این است که این رشته ها بسیار باریک هستند و ضریب شکست آنها اختلاف بسیار کمی با محیط اطرافشان دارد. اسکلت سلولی ساختاری بسیار پویاست و با تغییر شکل و پاسخ به محیط به طور دائم تجدید ساختار می کند. اسکلت سلولی Cyto skeleton از جنس پروتئین است و وظیفه آن شامل:

 شکل دادن به سلول

جابجایی اندامک ها و دیگر وزیکول های داخل سلول است. در این بخش با اجزاء مهم اسکلت سلولی و اعمال هر یک از آنها آشنا خواهیم شد.

مطالعه با میکروسکوپ الکترونی TEM و همچنین فیکساتوری به نام گلوتارآلدئید نشان داده که سیتوپلاسم سلول های یوکاریوتی دارای ساختمان اسکلتی شامل مجمو عه ای از رشته ها و پروتئین ها است که بر روی هم اسکلت سلولی نامیده می شوند. اسکلت سلولی برخلاف اسکلت استخوانی بدن ما ساختاری فوق العاده پویاست. اسکلت سلولی از سه نوع فیلامنت پروتئینی ساخته شده است.

نیکلای کولتسو، یک زیست‌شناس روسی در سال 1930، برای اولین بار وجود یک شبکه از ساختارهای لوله‌ای داخل سلول که به آن شکل و فرم می‌دهد، را پیشنهاد داد. بعد از آن، این نظریه توسط ردولف پیترز در سال 1929 بهبود یافت، که این ایده را که بیوشیمی سیتوپلاسمی توسط یک موزاییک پروتئینی پویا هماهنگ و تنظیم شده است را مطرح کرد. این اصطلاح به منظور توصیف این سیستم بعدا توسط جنین شناس فرانسوی، پائول وینترپرت در سال 1931 معرفی شد. او عبارت فرانسوی cytosquelette که بعدا در زبان انگلیسی به عنوان "اسکلت سلولی" ترجمه شد را ابداع کرد.

پروتئین های ساختاری اصلی اسکلت سلولی ریز لوله چه ها (میکروتوبول ها)، ریز رشته ها (میکروفیلامان ها) و رشته های حد واسط هستند. هر سه اینها پلیمرهایی از زیر واحدهای پروتئینی اند. (شکل1) 

شکل1: پروتئین های اسکلت سلولی

ریز رشته ها یا رشته های اکتین پلیمرهایی مارپیچی از پروتئین کروی اکتین هستند. این رشته ها ساختاری انعطاف پذیر دارند و قطر آنها 7 تا 9 نانومتر است. ریز رشته ها می توانند به کمک پروتئین های متصل شونده به اکتین، به صورت دسته های خطی، شبکه های دو بعدی و یا ژل های سه بعدی در سلول وجود داشته باشند. بیشترین تمرکز رشته های اکتین در زیر سطح غشای پلاسمایی سلول می باشد که کورتکس نامیده می شود. 

ریز رشته ها در سازمان دهی غشای قطر بیرونی این لوله های توخالی حدود 25 نانومتر است. ریز لوله چه ها در مقایسه با رشته های اکتین انعطاف پذیری ساختاری کمتری دارند. سازمان دهی ریز لوله چه ها با پروتئین های متصل به ریز لوله چه صورت می گیرد. ریز لوله ها از مراکز سازمان دهنده ریز لوله چه (MTOC ها) که عمدتا در سانتروزوم در سلول های جانوری وجود دارند به اطراف رشد می کنند و در سرتاسر سلول پراکنده می شوند. این رشته ها به عنوان چارچوبی برای سازمان دهی اجزای مختلف سلول و حرکت آنها عمل می کنند. ریز لوله چه ها در ساختار مژک و تاژک و دوک تقسیم نیز حضور دارند. پروتئین های موتور کاینزین و داینئین در طول ریز لوله چه ها حرکت می کنند و با این کار اندامک ها را حرکت می دهند و یا دو ریز لوله چه را روی هم می لغزانند. 

عملکرد اسکلت سلولی

ارائه‌ی مقاومت مکانیکی به تغییر شکل

تعامل با محیط خارج سلولی و ارائه‌ی ثبات کلی

انتقال پیام‌ها و مولکول‌های داخل سلولی

جداسازی کروموزوم‌ها در طول تقسیم سلولی و بعد از آن جداسازی سلول‌های دختری در طول تقسیم درونیاخته.

ارائه‌ی یک چارچوب برای سازماندهی اجزای سلولی

تشکیل ساختارهای تخصصی مانند تاژک، مژه و غیره

اجازه به سلول‌ها به منظور چسپیدن به محیط‌های اطراف

ارائه‌ یک پشتیبانی از سنتز دیواره‌ی سلولی

در دهه‌ی 1970، کیت پورتر وجود عناصر اسکلت سلولی یوکاریوتی چهارم به نام "میکروترابول" را پیشنهاد داد. بررسی‌های اخیر در این رابطه نشان داد که این ساختارها عناصر اسکلت سلولی نیست.

ادامه دارد

منبع:http://www.farzanegan2t.ir      http://rasekhoon.net

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان