Du känner förmodligen redan vilken roll ditt eget skelett spelar i ditt liv; det ger din kroppsstruktur och hjälper dig att röra dig.

Utan den skulle du vara mer som en mänsklig klump än en rörlig och fungerande person. Som namnet antyder tjänar cytoskeletten ett mycket liknande syfte i prokaryota och eukaryota celler.

Har du någonsin undrat vad som gör att celler ser runda ut och hindrar dem från att kollapsa till slimmiga glober? Eller hur de många organellerna i cellen organiserar sig och rör sig inuti cellen, eller hur själva cellen rör sig? Celler förlitar sig på ett cytoskelett för alla dessa funktioner.

Den viktiga strukturella enheten för cytoskeletten är verkligen ett nätverk av proteinfibrer i cytoplasma som ger cellen sin form och gör det möjligt för den att utföra viktiga funktioner, t.ex. rörelse.

Läs mer om den andra cellens organeller och funktioner.
Varför behöver celler en cytoskelett?

Medan vissa människor kan föreställa sig celler som ostrukturerade, kraftfulla mikroskop som används i cellbiologi avslöjar att celler är väldigt organiserade.

En huvudkomponent är avgörande för att bibehålla denna form och organisationsnivå: cellens cytoskelett. Proteinfilamenten som utgör cytoskeletten bildar ett nätverk av fibrer genom cellen.

Detta nätverk ger strukturellt stöd till plasmamembranet, hjälper till att stabilisera organellerna i sina rätta positioner och gör det möjligt för cellen att blanda innehållet runt efter behov. För vissa celltyper gör cytoskelettet till och med det möjligt för cellen att röra sig och resa med specialiserade strukturer.

Dessa former från proteinfilamenten när det behövs för cellflyttning.

Tjänsten cytoskeletten ger möjlighet att forma cellen mycket meningsfullt. Liksom det mänskliga skelettet skapar cytoskeletproteinetätverket strukturellt stöd som är avgörande för att bibehålla cellens integritet och för att förhindra att den kollapsar i sina grannar.

För celler med mycket flytande membran, nätverket av proteiner som utgör cytoskeletten är särskilt viktiga för att hålla cellinnehållet inuti cellen.

Detta kallas membranintegritet.
Cytoskeletfördelar för celler |

Vissa mycket specialiserade celler litar också på cytoskelett för strukturellt stöd.

För dessa celler, med att bibehålla cellens unika form gör det möjligt för cellen att fungera korrekt. Dessa inkluderar nervceller eller hjärnceller, som har runda cellkroppar, grenade armar som kallas dendriter och utsträckta svansar.

Denna karakteristiska cellform gör det möjligt för neuroner att fånga signaler med sina dendritarmar och passera dessa signaler genom deras axon svansar och in i de väntande dendriterna i en angränsande hjärncell. Det här är hur hjärnceller kommunicerar med varandra.

Det är också vettigt att celler drar nytta av den organisation som cytoskelettens proteinfibernätverk ger dem. Det finns över 200 typer av celler i människokroppen och en total summa av cirka 30 biljoner celler i varje människa på planeten.

Organellerna i alla dessa celler måste utföra en mängd olika cellprocesser, som att bygga och bryta ned biomolekyler, släppa energi för kroppen att använda och utföra en mängd kemiska reaktioner som gör livet möjligt.

För att dessa funktioner ska fungera bra på en hel organismenivå behöver varje cell en liknande struktur och sätt att göra saker.
Vilka komponenter utgör cytoskeletten

För att utföra dessa viktiga roller förlitar sig cytoskeletten på tre olika filamenttyper:

1. Mikrotubulor
   
2. Mellanfilament
   
3. Mikrofilamenter
   
   

   Dessa fibrer är alla så oändliga små att de är helt osynliga för blotta ögat. Forskare upptäckte dem först efter uppfinningen av elektronmikroskopet förde cellens inre.
   

   För att visualisera hur små dessa proteinfibrer är, är det bra att förstå begreppet nanometer, som ibland skrivs som nm. Nanometer är måttenheter precis som en tum är en måttenhet.
   

   Du kanske har gissat från rotordet mätare
   att nanometerenheten tillhör det metriska systemet, precis som en centimeter gör.
   Size Matters
   

   Forskare använder nanometer för att mäta extremt små saker, till exempel atomer och ljusvågor.
   

   Detta beror på att en nanometer är lika med en miljarddels meter. Detta innebär att om du tog en mätpinne, som är ungefär 3 meter lång när du konverterade till det amerikanska mätsystemet och delar upp den i en miljard lika stora delar, skulle en enda bit lika med en nanometer.
   

   Nu föreställ dig att du kunde klippa proteinfilamenten som utgör cellens cytoskelett och mäta diametern över den skurna ytan.
   

   Varje fiber skulle mäta mellan 3 och 25 nanometer i diameter, beroende på filamenttyp. För sammanhanget är ett mänskligt hår 75 000 nanometer i diameter. Som ni ser är filamenten som utgör cytoskeletten oerhört små.
   

   Mikrotubuli är den största av de tre fibrerna i cytoskeletten och klockar in 20 till 25 nanometer i diameter. Mellanfilament är cytoskelettens mellanstora fibrer och mäter cirka 10 nanometer i diameter.
   

   De minsta proteinfilamenten som finns i cytoskeletten är mikrofilament. Dessa trådliknande fibrer mäter bara 3 till 6 nanometer i diameter.
   

   I verkliga termer är det så mycket som 25 000 gånger mindre än diametern för ett genomsnittligt mänskligt hår. • ••• Sciencing Roll of Microtubules in Cytoskeleton.

   Microtubules får sitt namn från både deras allmänna form och vilken typ av protein de innehåller. De är rörliknande och bildas av upprepande enheter av alfa- och beta-tubulinproteinpolymerer som länkar samman.
   

   Läs mer om huvudfunktionen för mikrotubuli i celler.
   

   Om du skulle se mikrotubulärtrådar under ett elektronmikroskop, de skulle se ut som kedjor av små proteiner tvinnade ihop till ett tätt spiralgitter.
   

   Varje proteinenhet binds med alla enheterna runt det och ger en mycket stark, mycket styv struktur. I själva verket är mikrotubuli den mest styva strukturella komponenten du kan hitta i djurceller, som inte har cellväggar som växtceller gör.
   

   Men mikrotubulor är inte bara styva. De motstår också kompression och vridande krafter. Denna kvalitet ökar mikrotubulans förmåga att bibehålla cellform och integritet, även under tryck.
   

   Mikrotubuli ger också cellpolaritet, vilket innebär att cellen har två unika sidor eller poler. Denna polaritet är en del av det som gör det möjligt för cellen att organisera sina komponenter, till exempel organeller och andra delar av cytoskelettet, eftersom det ger cellen ett sätt att orientera dessa komponenter i förhållande till polerna.
   Microtubules and Movement Inuti cellen
   

   Mikrotubuli stöder också rörelsen av cellinnehållet i cellen.
   

   Mikrotubulusfilamenten bildar spår som fungerar som järnvägsspår eller motorvägar i cellen. Vesikeltransportörer följer dessa spår för att flytta celllast runt i cytoplasma. Dessa spår är avgörande för att ta bort oönskat cellinnehåll som fällbara proteiner, gamla eller trasiga organeller och patogenintrångare, som bakterier och virus.
   

   Vesikeltransportörer följer helt enkelt rätt mikrotubulispår för att flytta denna last till cellens återvinningscenter lysosomen. Där räddar och återanvändar lysosomen vissa delar och försämrar andra delar.
   

   Spårsystemet hjälper också cellen att flytta nybyggda biomolekyler, som proteiner och lipider, från tillverkningsorganellerna och till de platser som cellen behöver molekyler.
   

   Till exempel använder vesikeltransportörer mikrotubulespår för att flytta cellmembranproteiner från organellerna till cellmembranet.
   Mikrotubulor och cellrörelse |

   Endast vissa celler kan använda cellflyttning för att resor, och de som i allmänhet förlitar sig på specialiserade rörliga strukturer gjorda av mikrotubulära fibrer.
   

   Spermcellen är förmodligen det enklaste sättet att visualisera dessa rörliga celler.
   

   Som du vet ser spermceller ut lite som rödhår med långa svansar, eller flageller, som de piskar för att simma till sin destination och befrukta en äggcell. Spermens svans är tillverkad av tubulin och är ett exempel på en mikrotubulärtråd som används för cellrörelse.

   En annan välkänd rörlig struktur spelar också en roll i reproduktionen är cilia. Dessa hårliknande rörliga strukturer linjer äggledarna och använder en vinkande rörelse för att flytta ägget genom äggledaren och in i livmodern. Dessa flimmerhår är mikrotubulära fibrer.
   Roll av mellanliggande filament i cytoskeletten.

   Mellanfilament är den andra typen av fibrer som finns i cytoskeletten. Du kan föreställa dig dessa som cellens verkliga skelett eftersom deras enda roll är strukturellt stöd. Dessa proteinfibrer innehåller keratin, som är ett vanligt protein som du känner igen från kroppsvårdsprodukter.
   

   Detta protein utgör människohår och naglar samt hudens övre lager. Det är också proteinet som bildar horn, klor och hovar av andra djur. Keratin är mycket stark och användbar för att skydda mot skador.
   

   Mellanfilamentens viktigaste roll är bildandet av matrisen av strukturella proteiner under cellmembranet. Detta är som ett stödjande nät som ger cellen struktur och form. Det ger också en viss elasticitet till cellen, vilket gör det möjligt för den att reagera flexibelt under stress.
   Mellanfilament och organellförankring.

   Ett av de viktiga jobb som utförs av mellanfilament är att hjälpa till att hålla organeller på rätt plats inom Cellen. Till exempel förankrar mellanliggande trådar kärnan på sin rätt plats i cellen.
   

   Denna förankring är avgörande för cellprocesser eftersom de olika organellerna i en cell måste arbeta tillsammans för att utföra dessa cellfunktioner. När det gäller kärnan betyder att koppla denna viktiga organell till cytoskelettmatrisen att organellerna som förlitar sig på DNA-instruktioner från kärnan för att göra sina jobb lätt kan komma åt den informationen med hjälp av budbärare och transportörer.
   

   Denna viktiga uppgift kan vara omöjligt om kärnan inte var förankrad eftersom dessa budbärare och transportörer skulle behöva resa runt och söka genom cytoplasman efter en vandrande kärna!
   Roll av mikrofilament i Cytoskelet.

   Mikrofilament, även kallad aktinfilament , är kedjor av aktinproteiner tvinnade till en spiralstav. Detta protein är bäst känt för sin roll i muskelceller. Där arbetar de med ett annat protein som heter myosin
   för att möjliggöra muskelsammandragning.
   

   När det gäller cytoskelettet är mikrofilament inte bara de minsta fibrerna. De är också de mest dynamiska. Liksom alla cytoskelettfibrer ger mikrofilamenter cellens strukturella stöd. På grund av deras unika egenskaper tenderar mikrofilament att dyka upp på cellens kanter.
   

   Aktinfilamentens dynamiska karaktär innebär att dessa proteinfibrer snabbt kan ändra sina längder för att möta cellens förändrade strukturella behov. Detta gör det möjligt för cellen att ändra sin form eller storlek eller till och med bilda speciella utsprång som sträcker sig utanför cellen, till exempel filopodia
   , lamellipodia
   och microvilli
   .
   Microfilament-projektioner
   

   Du kan föreställa dig filopodia som känslor som en cell projicerar för att känna miljön runt den, plocka upp kemiska ledtrådar och till och med ändra cellens riktning, om den rör sig. Forskare kallar också ibland filopodia mikrospikes
   .
   

   Filopodia kan ingå i en annan typ av specialprojektion, lamellipodia. Detta är en fotliknande struktur som hjälper cellen att röra sig och resa.
   

   Microvilli är som små hår eller fingrar som används av cellen under diffusion. Formen på dessa projektioner ökar ytytan så att det finns mer utrymme för molekyler att röra sig över membranet genom processer som absorption.
   

   Dessa fingrar utför också en fascinerande funktion som kallas cytoplasma-strömning.
   

   Detta inträffar när aktinfilamenten kamrar genom cytoplasman för att hålla den rörlig. Cytoplasmasströmning ökar diffusionen och hjälper till att flytta önskade material, som näringsämnen, och oönskade material, som avfall och cellskräp, runt i cellen.