اسکلت سلولی: تعریف، ساختار، کارکردها و شکل آن

فهرست مطالب نمایش

تعریف اسکلت سلولی

سیتوزول (Cytosol) سلول‌ها حاوی فیبرهایی (Fiber) است که به حفظ شکل و تحرک سلول کمک می‌کنند و احتمالاً نقاط اتکایی را برای سایر ساختارهای سلولی فراهم می‌کند.
به طور کلی این فیبرها به عنوان اسکلت سلولی نامیده می‌شوند.
اسکلت سلولی به سلول‌ها ساختار و شکل و به آن‌ها امکان حرکت را می‌دهد. همچنین اسکلت سلولی برای حمل و نقل درون سلولی مهم می‌باشد.
حداقل سه دسته کلی از این فیبرها در سلول‌های یوکاریوتی (Eukaryotic) شناسایی شده است. هر کدام از این رشته‌ها یک پلیمر هستند.
این سه سیستم رشته‌ای بسیار پویا هستند و ساختار خود را در پاسخ به نیازهای سلول تغییر می‌دهند.

الف. میکروتوبول‌ها (Microtubules)

ضخیم‌ترین این رشته‌ها میکروتوبول‌ها (با قطر 20 نانومتر) هستند که عمدتاً از پروتئین توبولین (Tubulin) تشکیل شده‌اند.
هر زیر واحد توبولین از یک آلفا و یک بتا توبولین که به یکدیگر متصل شده‌اند، تشکیل شده است. بنابراین توبولین از نظر فنی یک هترودایمر (Heterodimer) است نه یک مونومر (Monomer). از آن‌جایی که شبیه یک لوله (Tube) است، به عنوان میکروتوبول نام‌گذاری شده است.
در ساختار میکروتوبولی، مونومرهای توبولین هم در انتها و هم در امتداد دو طرف (کناره‌ها) به هم متصل می‌شوند. این بدان معنی است که میکروتوبول‌ها در امتداد طول خود کاملاً پایدار هستند.
از آن‌جایی که زیرواحدهای توبولین همیشه در یک جهت به هم متصل هستند، میکروتوبول‌ها دارای دو انتهای مجزا هستند که به آن‌ها انتهای مثبت (+) و منفی (-) می‌گویند.
در انتهای منفی، آلفا توبولین و در انتهای مثبت، بتا توبولین ظاهر می‌شود.
میکروتوبول‌ها ترجیحاً در انتهای مثبت خود کنار هم قرار گرفته و جدا می‌شوند.

کارکرد

انتقال آب، یون‌ها یا مولکول‌های کوچک.
جریان سیتوپلاسمی (Cytoplasmic streaming) (سیکلوز (Cyclosis)).
تشکیل فیبرها یا ساختاری ستاره‌ای شکل دوک میتوزی (itotic spindle) یا دوک میوزی (Meiotic spindle) در طی تقسیم سلولی.
تشکیل واحدهای ساختاری سانتریول‌ها (Centriole)، گرانول‌های پایه‌ای (Basal granule)، مژک‌ها (Cilia) و تاژک‌ها (Flagella).

ب. میکروفیلامنت‌ها (Microfilaments)

نازک‌ترین این رشته‌ها، میکروفیلامنت‌ها (با قطر 7 نانومتر) هستند که جامد بوده و اصولاً از دو رشته در هم تنیده از یک پروتئین کروی به نام اکتین (Actin) ساخته شده‌اند. به همین دلیل میکروفیلامنت‌ها به عنوان رشته‌های اکتین نیز شناخته می‌شوند.
اکتین با کمک ATP، شکل رشته‌ای خود را ایجاد می‌کند، که این رشته به عنوان مسیری برای حرکت یک موتور پروتئین (Motor protein) به نام میوزین (Myosin) عمل می‌کند.
این امر اکتین را قادر می‌سازد تا در رویدادهای سلولی که نیازمند حرکت هستند، مانند تقسیم سلولی در سلول‌های جانوری و جریان سیتوپلاسمی که حرکت دایره‌ای سیتوپلاسم سلولی در سلول‌های گیاهی است، شرکت کند.

کارکرد

آن‌ها شکل سلول را حفظ می‌کنند.
جزء انقباضی سلول‌ها (عمدتاً سلول‌های ماهیچه‌ای) را ایجاد می‌کنند.
گلبول‌های سفید خون می‌توانند به محل عفونت حرکت کنند و به دلیل وجود میکروفیلامنت‌ها، عامل بیماری‌زا را ببلعند.

ج. رشته‌های میانی (Intermediate Filaments)

فیبرهای متوسط از نظر ضخامت را رشته‌های میانی (IFs) می‌نامند که قطر آن‌ها 10 نانومتر است.
آن‌ها از خانواده‌ای از پروتئین‌های مرتبط با ویژگی‌های ساختاری و توالی مشترک تشکیل شده‌اند.
آن‌ها بر اساس پروتئین تشکیل دهنده خود مانند رشته‌های دسمین (Desmin)، رشته‌های کراتین (Keratin)، نوروفیلامنت‌ها (Neurofilament)، ویمنتین (Vimentin) و رشته‌های گلیال (Glial) طبقه‌بندی شده‌اند.

کارکرد

رشته‌های میانی به عناصر ساختار سلولی کمک می‌کنند و اغلب در کنار هم نگه داشتن بافت‌هایی مانند پوست بسیار مهم هستند.

د. شبکه میکروترابکولار (Microtrabecular Lattice)

اخیراً مشخص شده است که سیتوپلاسم محتوی یک شبکه سه بعدی از رشته‌های به هم پیوسته از فیبرهای اسکلت سلولی می‌باشد. این شبکه میکروترابکولار نامیده می‌شود. اندامک‌های سلولی مختلفی مانند ریبوزوم‌ها (Ribosome)، لیزوزوم‌ها (Lysosome) و غیره به این شبکه متصل شده‌اند. انعطاف‌پذیر بودن شبکه میکروترابکولار سبب می‌شود که بتواند شکل خود را تغییر داده و منجر به تغییر شکل سلول در طول جابجایی سلول شود.

کارکرد‌های اسکلت سلولی

اسکلت سلولی مسئول بسیاری از کارکرد‌های مهم سلولی است که در زیر آورده شده است:

در سلول‌های جانوری که فاقد دیواره سلولی سفت و سخت هستند، این اسکلت سلولی است که شکل سلول را تعیین می‌کند.
به سلول‌ها اجازه جابجایی می‌دهد.
ذرات را می‌بلعد.
در برابر نیروهای کششی مقاومت می‌کند.
وزیکول‌ها (Vesicle) از طریق سیتوزول منتقل می‌کند.
کروموزوم‌ها را در طول تقسیم سلولی جدا می‌کند.
اسکلت سلولی اجازه منقبض شدن عضلات ما را می‌دهد.

همچنین بخوانید:

منبع

مترجم: صادق حسینی‌کیا

از این مطلب چقدر راضی بودید؟

روی ستاره کلیک کنید تا نظرتون ثبت بشه