โครงร่าง

โครงร่าง ประกอบด้วยเครือข่ายที่เปลี่ยนแปลงได้แบบไดนามิกของเส้นใยโปรตีนสามชนิดที่แตกต่างกันในไซโทพลาสซึมของเซลล์

พวกเขาให้โครงสร้างภายในเซลล์ของเซลล์และองค์กรเช่นโครงสร้างออร์แกเนลล์และถุงน้ำความเสถียรและการเคลื่อนที่ภายใน (การเคลื่อนที่) เส้นใยบางส่วนยื่นออกมาจากเซลล์เพื่อรองรับการเคลื่อนไหวของเซลล์หรือการขนส่งสิ่งแปลกปลอมในรูปแบบของซิเลียหรือแฟลกเจลลา

Cytoskeleton คืออะไร?

โครงกระดูกของเซลล์มนุษย์ประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนสามประเภทที่แตกต่างกัน ไมโครฟิลาเมนต์ (เส้นใยแอกติน) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 ถึง 8 นาโนเมตรซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยโปรตีนแอกตินทำหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพของรูปร่างเซลล์ภายนอกและการเคลื่อนที่ของเซลล์โดยรวมตลอดจนโครงสร้างภายในเซลล์

ในเซลล์กล้ามเนื้อเส้นใยแอกตินช่วยให้กล้ามเนื้อหดตัวในลักษณะที่ประสานกัน เส้นใยกลางซึ่งมีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตรยังให้ความแข็งแรงเชิงกลและโครงสร้างของเซลล์ พวกเขาไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเซลล์ เส้นใยระดับกลางประกอบด้วยโปรตีนและไดเมอร์ต่าง ๆ ของโปรตีนซึ่งรวมกันเป็นแผลเหมือนเชือก (tonofibrils) และเป็นโครงสร้างที่ทนต่อการฉีกขาดได้ดีมาก เส้นใยกลางสามารถแบ่งออกเป็นอย่างน้อย 6 ประเภทด้วยงานที่แตกต่างกัน

เส้นใยชั้นที่สามประกอบด้วยท่อเล็ก ๆ microtubules ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 25 นาโนเมตร พวกมันประกอบด้วยโพลีเมอร์ของ tubulin dimers และมีหน้าที่หลักในการเคลื่อนที่ภายในเซลล์ทุกประเภทและการเคลื่อนที่ของเซลล์ด้วยกันเองเพื่อรองรับการเคลื่อนไหวของเซลล์ microtubules ในรูปของ cilia หรือ flagella สามารถสร้างกระบวนการของเซลล์ที่ยื่นออกมาจากเซลล์ได้ เครือข่ายของ microtubules ส่วนใหญ่ถูกจัดระเบียบจาก centromere และอาจมีการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกอย่างมาก

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

สารกลุ่มนี้เป็นกลุ่มไมโครฟิลาเมนต์เส้นใยกลาง (IF) และไมโครทูบูเลส (MT) ซึ่งทั้งสามถูกกำหนดให้กับโครงร่างโครงร่างเซลล์นั้นมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งภายในไซโตพลาสซึมและภายในนิวเคลียสของเซลล์ด้วย

ส่วนประกอบพื้นฐานของเส้นใยไมโครหรือแอกตินในมนุษย์ประกอบด้วยโปรตีนไอโซฟอร์มแอคติน 6 ชนิดซึ่งแต่ละชนิดแตกต่างกันโดยกรดอะมิโนเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น โมโนเมอริกแอคตินโปรตีน (G-actin) จับกับเอทีพีของนิวคลีโอไทด์และสร้างโซ่โมเลกุลยาวของแอกตินโมโนเมอร์โดยการแยกกลุ่มฟอสเฟตออกจากกันซึ่งสองกลุ่มนี้เชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเส้นใยแอกตินแบบขดลวด เส้นใยแอกตินในกล้ามเนื้อเรียบและมีลายในกล้ามเนื้อหัวใจและเส้นใยแอกตินที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อแต่ละเส้นจะแตกต่างกันเล็กน้อย การสร้างและการสลายของเส้นใยแอกตินขึ้นอยู่กับกระบวนการที่มีพลวัตมากและปรับให้เข้ากับความต้องการ

เส้นใยระดับกลางประกอบด้วยโปรตีนโครงสร้างต่างๆและมีความต้านทานแรงดึงสูงโดยมีหน้าตัดประมาณ 8 ถึง 11 นาโนเมตร เส้นใยกลางแบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่ เคราตินที่เป็นกรดเคราตินพื้นฐานชนิดเดมินนิวโรฟิลาเมนต์และลามิเนตชนิด ในขณะที่เคราตินเกิดขึ้นในเซลล์เยื่อบุผิวเส้นใยชนิดเดมินจะพบได้ในเซลล์กล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อเรียบและมีลายเช่นเดียวกับในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ neurofilaments ที่มีอยู่ในเซลล์ประสาททุกชนิดประกอบด้วยโปรตีนเช่น Internexin, Nestin, NF-L, NF-M และอื่น ๆ เส้นใยตัวกลางชนิดลามิเนตพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ทั้งหมดภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียสในคาริโอพลาสซึม

ฟังก์ชันและงาน

หน้าที่และงานของโครงร่างโครงร่างไม่ได้ จำกัด อยู่ที่รูปร่างโครงสร้างและความเสถียรของเซลล์ ไมโครฟิลาเมนต์ซึ่งส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในโครงสร้างคล้ายตาข่ายโดยตรงบนเมมเบรนในพลาสมาทำให้รูปร่างภายนอกของเซลล์คงที่ แต่ยังก่อตัวเป็นพังผืดที่ยื่นออกมาเช่น pseudopodia โปรตีนจากมอเตอร์ซึ่งสร้างไมโครฟิลาเมนต์ในเซลล์กล้ามเนื้อทำให้มั่นใจได้ว่ากล้ามเนื้อจะหดตัวที่จำเป็น

เส้นใยตัวกลางที่มีความต้านทานแรงดึงสูงมากมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความแข็งแรงเชิงกลของเซลล์ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันอื่น ๆ อีกมากมาย เส้นใยเคราตินของเซลล์เยื่อบุผิวนั้นเชื่อมต่อกันทางกลไกโดยทางอ้อมผ่านทางเดโมโซมเพื่อให้เนื้อเยื่อผิวหนังได้รับความแข็งแรงสองมิติเหมือนเมทริกซ์ IFs เชื่อมต่อกับกลุ่มของสารอื่น ๆ ในโครงร่างโครงร่างโดยใช้โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเส้นใยกลาง (IFAPs) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนข้อมูลบางอย่างและความแข็งแรงเชิงกลของเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้สร้างโครงสร้างตามลำดับภายในโครงร่างโครงร่าง เอนไซม์เช่นไคเนสและฟอสฟาเตสช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครือข่ายถูกสร้างขึ้นปรับโครงสร้างและแยกย่อยได้อย่างรวดเร็ว

neurofilaments ประเภทต่าง ๆ ทำให้เนื้อเยื่อประสาทมีเสถียรภาพ Lamines ควบคุมการสลายของเยื่อหุ้มเซลล์ระหว่างการแบ่งเซลล์และการสร้างใหม่ในภายหลัง microtubules มีหน้าที่รับผิดชอบในงานต่างๆเช่นการควบคุมการขนส่งออร์แกเนลล์และถุงน้ำภายในเซลล์และการจัดระเบียบโครโมโซมระหว่างไมโทซิส ในเซลล์ที่ microtubules พัฒนา microvilli, cilia, flagella หรือ flagella MTs ยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวของเซลล์ทั้งหมดหรือเข้าควบคุมการกำจัดเมือกหรือสิ่งแปลกปลอมดังกล่าว B. ในหลอดลมและช่องหูภายนอก

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

โรค

การรบกวนการเผาผลาญของโครงร่างโครงกระดูกอาจเป็นผลมาจากความบกพร่องทางพันธุกรรมหรือจากสารพิษที่ได้รับจากภายนอก หนึ่งในโรคทางพันธุกรรมที่พบบ่อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการหยุดชะงักในการสังเคราะห์โปรตีนเมมเบรนสำหรับกล้ามเนื้อคือ Duchenne muscle dystrophy

ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมช่วยป้องกันการสร้าง dystrophin ซึ่งเป็นโปรตีนโครงสร้างที่จำเป็นในเส้นใยกล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อโครงร่าง โรคนี้เกิดขึ้นในเด็กปฐมวัยที่มีความก้าวหน้า เคราตินที่กลายพันธุ์อาจส่งผลร้ายแรงได้เช่นกัน Ichthyosis หรือที่เรียกว่าโรคเกล็ดปลานำไปสู่ภาวะ hyperkeratosis ความไม่สมดุลระหว่างการผลิตและการผลัดเซลล์ผิวเนื่องจากข้อบกพร่องทางพันธุกรรมอย่างน้อยหนึ่งอย่างในโครโมโซม 12 Ichthyosis เป็นโรคทางพันธุกรรมที่พบบ่อยที่สุดของผิวหนังและต้องได้รับการบำบัดอย่างเข้มข้นซึ่งสามารถบรรเทาอาการได้เท่านั้น

ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมอื่น ๆ ที่นำไปสู่การหยุดชะงักของการเผาผลาญของเซลล์ประสาททำให้เกิด z B. amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mycotoxins (สารพิษจากเชื้อรา) ที่รู้จักกันดีเช่นเชื้อราจากเชื้อราและแมลงวันรบกวนการเผาผลาญของเส้นใยแอกติน Colchicine ซึ่งเป็นสารพิษของดอกดินในฤดูใบไม้ร่วงและ Taxol ซึ่งได้รับจากต้นยูใช้สำหรับการรักษาเนื้องอกโดยเฉพาะ พวกมันเข้าไปแทรกแซงการเผาผลาญของ microtubules