5.6 Какие структурно - функциональные особенности характерны для микрофиламентов?

Это тонкие белковые нити диаметром 5-7 нм, которые располагаются в цитоплазме одиночно, в виде сети и пучками.

Состоят из глобулярного белка - G-актина, который в присутствии цАМФ и Са полимеризуются в длинные цепи - F-актина. Такая полимерная цепь имеет вид двух спирально закрученных нитей. В микрофиламентах актин взаимодействует с рядом актин-связывающих белков (несколько десятков видов). Некоторые из них регулируют степень полимеризации актина, другие ,например, филамин в кортикальном слое или фимбрин и вилин в микроворсинках способствуют связыванию отдельных филаментов в системы.

Таким образом, актиновые микрофиламенты - лабильные структуры, т.е. могут полимеризоваться и деполимеризоваться. Примером быстрой полимеризации мономеров актина может служить образование отростков в кровяных пластинках (тромбоцитах). Это фрагменты клеток, которые не имеют ядра и рибосом, но способны быстро изменять свою форму и выделять в кровь определенные вещества в ответ на повреждение сосуда. В процессе этой реакции кровяные пластинки образуют много тонких отростков, которые играют важную роль в формировании и сжатии кровяного сгустка. Эти выросты содержат большое количество актиновых микрофиламентов, которые быстро образуются из фракции растворимого актина.

Функции микрофиламентов:

1. Обеспечение двигательных реакций плазмолеммы, а именно – эндо - и экзоцитоз, амебоидные движения и миграции клеток.

2. Транспорт органелл, пузырьков и других структур.

3. Обеспечение определенной жесткости клетки.

4 Образование каркаса для микроворсинок и стереоцилий.

5. Участие в организации структуры межклеточных контактов.

6. Формирование сократительной перепонки при цитотомии.

7. Обеспечение сокращения мышечных клеток при взаимодействии с миозином.

5.7 Какие структурные особенности характерны для микротрубочек?

Микротрубочки – наиболее крупные компоненты цитоскелета. Это цилиндрические структуры, имеющие форму трубочек, длиной до нескольких микрометров (в жгутике – 50 нм), диаметром около 24-25 нм, с толщиной стенки 5 нм и диаметром просвета 14-15 нм.

Стенка микротрубочки состоит из спиралеобразно расположенных нитей – протофиламентов толщиной 5 нм, которые образованы димерами из белковых молекул альфа-и бета-тубулина.

Микротрубочки являются лабильной системой, в которой наблюдается равновесие между полимеризацией и деполимеризацией. В микротрубочке можно выделить 2 конца: один конец закреплен, а второй - свободный, который может удлиняться или деполимеризоваться.

Рисунок 4.6 – Строение микротрубочек

5.8 Где образуются микротрубочки?

Образование микротрубочек происходит в сферических тельцах-саттелитах клеточного центра или базальных тельцах и также в центромерах хромосом. Скорость роста микротрубочек –- 1мкм/мин, а вся цитоплазматическая сеть восстанавливается за полтора часа.

5.9 Как происходит регуляция сборки микротрубочек?

Угнетение полимеризации микротрубочек вызывают ингибиторы митоза: колхицин, винбластин, винкристин. Поэтому эти вещества успешно используют для химиотерапии опухолей. Блокаторы полимеризации микротрубочек нарушают также транспортные процессы в цитоплазме, приводят к изменению формы клетки и дезорганизации ее структуры и распределения органелл.

5.10 Как располагаются микротрубочки в клетке?

Известно несколько систем:

1 .В виде отдельных элементов, которую формируют сеть.

2. В пучках, они связаны поперечными мостиками (нейроны, манжетки сперматиды, периферическое кольцо тромбоцитов).

3. В виде пар (дуплетов в аксонеме ресничек и жгутиков) и триплетов (в базальных тельцах и центриолях).

5.11 Какие функции выполняют микротрубочки?

1. Поддержание формы и полярности клетки, распределение ее компонентов.

2. Обеспечение внутриклеточного транспорта.

3. Обеспечение движений ресничек, хромосом в митозе.

4. Образование основы других органелл (центриолей, ресничек).

Рисунок 4.7 – Строение микротрубочки

5.12 Какие структурные особенности характерны для промежуточных филаментов?

Это прочные и устойчивые в химическом отношении белковые нити толщиной около 10 нм. Они встречаются в клетках различных тканей и располагаются в виде трехмерных сетей в разных участках цитоплазмы, окружающих ядро, входят в состав десмосом и полудесмосом эпителиальных клеток, лежат по всей длине отростков нейронов. Промежуточные филаменты - стабильные структуры, которые представляют собой фибриллярные белковые нити сплетенные в виде каната.

Рисунок 4.8 – Строение микротрубочек