Κυριακή, 27 Ιανουαρίου 2013

Ο σκελετός του κυττάρου

 Αλήθεια, τα κύτταρά μας έχουν σκελετό; Κι όμως, η απάντηση είναι: ναι! Ονομάζεται «κυτταροσκελετός» και – φυσικά – δεν είναι από ασβέστιο, όπως ο οστέινος σκελετός μας. Ο κυτταροσκελετός, είναι ένα περίπλοκο δίκτυο πρωτεϊνικών «κλωστών», που κάνει, όπως θα δούμε παρακάτω, ένα σωρό διαφορετικές και σημαντικές δουλειές.
 Τρία είδη πρωτεϊνών αποτελούν τον κυτταροσκελετό: Οι μικροσωληνίσκοι, τα ενδιάμεσα ινίδια και τα ινίδια ακτίνης.

Ενδιάμεσα ινίδια (τα Ισχυρά και Ανθεκτικά)

 Οφείλουν το όνομά τους στο μέγεθός τους: είναι μικρότερα από τους μικροσωληνίσκους και μεγαλύτερα από τα ινίδια ακτίνης.
 Τα ενδιάμεσα ινίδια μοιάζουν με σκοινιά. Σχηματίζονται από επιμήκεις πρωτεΐνες που περιελίσσονται μεταξύ τους, όπως οι κλωστές που σχηματίζουν ένα σκοινί. Μέσα στα κύτταρα σχηματίζουν ένα δίκτυο που εκτείνεται κυριολεκτικά απ’ άκρη σ’ άκρη. Όσο πιο πολλή μηχανική πίεση δέχεται ένα κύτταρο τόσο πιο πλούσιο είναι το δίκτυο αυτό. Τα κύτταρα της επιδερμίδας, για παράδειγμα, είναι υποχρεωμένα να υφίστανται μεγάλες πιέσεις και δε θα το κατάφερναν αυτό χωρίς το πυκνό δίκτυο ενδιάμεσων ινιδίων που περιέχουν. Τα κύτταρα αυτά είναι παρατεταγμένα το ένα δίπλα στο άλλο, έτσι ώστε οι μεμβράνες τους εφάπτονται σε πολλά σημεία. Τα ενδιάμεσα ινίδια κάθε κυττάρου αγκυρώνονται στα σημεία που ενώνονται οι μεμβράνες. Ετσι, όταν πιέσουμε τα κύτταρα, η πίεση κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλα τα κύτταρα, οπότε αυτά δεν σπάνε ούτε ξεκολλάνε το ένα από το άλλο.
 Τα πιο γνωστά ενδιάμεσα ινίδια είναι οι κερατίνες, που βρίσκονται στο δέρμα, στα μαλλιά, στα νύχια και στα φτερά.

Ινίδια ακτίνης (τα Λεπτά και Ευλύγιστα)

 Τα ινίδια ακτίνης είναι διπλές έλικες που αποτελούνται από σφαιρικά μόρια της πρωτεΐνης ακτίνης. Τα ινίδια ακτίνης σχηματίζουν διάφορες δομές και έτσι εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Σχηματίζουν τις μικρολάχνες, τις μόνιμες προεξοχές των κυττάρων που καλύπτουν τον αυλό του εντέρου, οι οποίες απορροφούν τα περισσότερα χρήσιμα συστατικά που προέρχονται από την τροφή (Α). Επίσης, σχηματίζουν μικρές δέσμες συστολής που λειτουργούν σαν μύες για το κύτταρο (Β) ή προσωρινές μικρές προεκβολές που χρησιμεύουν στα κύτταρα που κινούνται όπως η αμοιβάδα, δηλαδή με ερπυσμό (Γ). Επιπλέον, δημιουργούν ένα συσταλτό δακτύλιο που σφίγγει σαν ζώνη τη μέση του κυττάρου που διαιρείται, με αποτέλεσμα να το κόβει στα δύο (Δ). Τέλος, υπάρχει ένα πλέγμα από ινίδια ακτίνης κάτω από την κυτταρική μεμβράνη, ο «κυτταρικός φλοιός», ο οποίος της προσφέρει μηχανική αντοχή.
 Η ακτίνη, όμως, έχει κι έναν άλλο ρόλο, πολύ σημαντικό: συνδέεται με μια άλλη πρωτεΐνη, τη μυοσίνη, και μαζί σχηματίζουν τους μύς και πραγματοποιούν τη μυϊκή συστολή.

Μικροσωληνίσκοι (Οι Μεγάλοι και Ευμετάβλητοι)

 Οι μικροσωληνίσκοι είναι οι πιο μεγάλοι εκπρόσωποι του κυτταροσκελετού. Είναι σωλήνες που κατασκευάζονται από δύο παρόμοιες σφαιρικές πρωτεΐνες την α- και τη β-τουμπουλίνη. Τουμπουλίνες προστίθενται και αφαιρούνται συνεχώς στο ελεύθερο άκρο των μικροσωληνίσκων με αποτέλεσμα το μήκος τους να μεταβάλλεται ταχύτατα. Αν οι τουμπουλίνες προστίθενται πιο γρήγορα απ’ ό,τι αφαιρούνται τότε ο μικροσωληνίσκος μεγάλωνει, ενώ αντίστροφα μικραίνει. Υπάρχει μια δομή κοντά στον πυρήνα του κυττάρου που ονομάζεται «κεντρομερίδιο» και από αυτήν εκβλασταίνουν συνεχώς μικροσωληνίσκοι. Ο στόχος των μικροσωληνίσκων είναι κάποιες πρωτεΐνες στο εσωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης. Όσοι αγκιστρώνονται σε αυτές σταθεροποιούνται, ενώ οι υπόλοιποι, οι ασταθείς, αποσυντίθενται ταχύτατα. Το κεντρομερίδιο, δηλαδή, είναι σαν ψαράς που πετάει την πετονιά στη θάλασσα και αν δεν πιάσει κάτι την αποσύρει για να την ξαναρίξει.

 Οι μικροσωληνίσκοι, εκτός απ’ το ότι καθορίζουν το σχήμα του κυττάρου, δουλεύουν και σαν ράγες τρένου. Ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται κινητήριες έχουν το ρόλο των βαγονιών. Οι πρωτεΐνες αυτές συνδέονται με την ουσία ή το οργανίδιο που πρέπει να μετακινηθεί και στη συνέχεια «κυλάνε» κατά μήκος των μικροσωληνίσκων, τραβώντας μαζί τους το αντικείμενο της μεταφοράς (τους επιβάτες!). Υπάρχουν δύο είδη κινητήριων πρωτεϊνών, οι δυνεΐνες και οι κινησίνες. Όπως όλα τα τρένα λειτουργούν προς δύο κατευθύνσεις, έτσι και οι μικροσωληνίσκοι επιτρέπουν τη μεταφορά και προς το κέντρο του κυττάρου μέσω των δυνεϊνών και προς την περιφέρειά του μέσω των κινησινών. Με αυτόν τον τρόπο, τα περιεχόμενα ενός κυττάρου, πηγαινοέρχονται μέσα στο κύτταρο για να κάνουν τις δουλειές που πρέπει να γίνουν.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου