Mikrofilament

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Filamenty aktynowe)
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
model filamentu aktynowego

Mikrofilamenty, filamenty aktynowe, mikrowłókienka (microfibrillae cellulares) – cienkie włókna białkowe zbudowane z białka aktyny znajdujące się w cytoplazmie. Są odpowiedzialne za ruch cytoplazmy i jej organelli, zmianę kształtu komórki i jej ruch pełzakowaty dzięki pseudopodiom (nibynóżkom), wpuklenie i fałdowanie błony cytoplazmatycznej oraz podział komórki.

Ruch pełzakowaty, ruch ameboidalny, ruch pseudopodialny – sposób poruszania się polegający na skurczach i przelewaniu się protoplazmy, co powoduje tworzenie charakterystycznych wypustek – nibynóżek. Ruch ten występuje m.in. u korzenionóżek, śluzowców i wielu pierwotniaków, a także u niektórych pojedynczo występujących komórek wielokomórkowców, jak np. leukocyty.Cytozol, cytoplazma podstawowa, matriks cytoplazmy – płynny składnik cytoplazmy w którym znajdują się organelle. W tym układzie koloidalnym znajdują się składniki odżywcze, jony, białka, enzymy oraz produkty odpadowe metabolizmu z których część jest rozpuszczona w wodzie.

Mikrofilamenty mają średnicę około 5-7 nm. Powstają w wyniku połączenia rozpuszczalnej w cytozolu aktyny globularnej (G). Efektem połączenia jest aktyna fibrylarna (F) składająca się z dwóch skręconych spiralnie wokół siebie łańcuchów. W komórce eukariotycznej nawet 20% białek może być aktyną.

Ruchy chloroplastów - zmiany połozenia chloroplastów wewnątrz komórki roślinnej. Najbardziej spektakularnym przykładem są ruchy chloroplastów wywoływane światłem, chociaż mogą być spowodowane także innymi bodźcami, np. stresem mechanicznym.Ściana komórkowa - martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u roślin, grzybów, bakterii i niektórych protistów. U każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to chityna, a u roślin celuloza i jej pochodne (hemiceluloza i pektyna) oraz lignina, natomiast u bakterii podstawowym składnikiem jest mureina. Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony komórkowej. W tkankach ściany komórkowe sąsiadujących ze sobą komórek są zlepione pektynową substancją tworzącą blaszkę środkową. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci plasmodesm - wąskich pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty retikulum endoplazmatycznego. Młode komórki roślin otoczone są ścianą pierwotną, której strukturę wewnętrzną stanowią ułożone w sposób nieuporządkowany łańcuchy celulozowe wypełnione hemicelulozą i pektyną. W starszych komórkach obserwuje się również ścianę wtórną - powstającą po wewnętrznej stronie ściany pierwotnej, zwykle grubszą i bardziej wytrzymałą niż pierwotna, o uporządkowanej budowie szkieletu celulozowego, również wypełnionego hemicelulozą i pektyną. Ulega ona inkrustacji (węglan wapnia, krzemionka lub lignina) i adkrustacji (kutyna, suberyna, woski).

W komórkach zwierzęcych włókna aktyny spełniają swoje funkcje dzięki połączeniu z białkami wiążącymi aktynę (ABP - ang. actine-binding protein). Białka te zapewniają polimeryzację i depolimeryzację aktyny, stabilizują filamenty, zapewniają wzajemne łączenie się i tworzenie wiązek filamentów oraz łączenie filamentów ze strukturami komórki.

Nibynóżki (pseudopodia) – specjalne wypustki plazmatyczne o zmiennym kształcie, powstające w wyniku nacisku cytoplazmy na otaczającą ją błonę komórkową. Występują u niektórych pierwotniaków, np. korzenionóżek, a także w niektórych komórkach eukariotycznych, np. leukocytach i monocytach, pełniąc funkcję organelli ruchu oraz służąc do zdobywania pokarmu na drodze fagocytozy.Nationalencyklopedin – największa, szwedzka encyklopedia współczesna. Jej stworzenie było możliwe dzięki kredytowi w wysokości 17 mln koron, którego udzielił rząd szwedzki w 1980 roku i który został spłacony w 1990. Drukowana wersja składa się z 20 tomów i zawiera 172 tys. haseł. Wersja internetowa zawiera 260 tys. haseł (stan z czerwca 2005). Inicjatorem projektu był rząd szwedzki, który rozpoczął negocjacje z różnymi wydawcami. Negocjacje zakończyły się w 1985, kiedy na wydawcę został wybrany Bra Böcker z Höganäs. Encyklopedia miała uwzględniać kwestie genderowe i związane z ochroną środowiska. Pierwszy tom ukazał się w 1989 roku, ostatni w 1996. Dodatkowo w roku 2000 ukazały się trzy dodatkowe tomy. Encyklopedię zamówiło 54 tys. osób. W 1997 roku ukazało się wydanie elektroniczne na CD, a w 2000 pojawiło się wydanie internetowe, które jest uzupełniane na bieżąco.

Także u roślin występuje wiele ABP, które wraz z aktynami są kodowane przez liczne rodziny genów. Uważa się, że zróżnicowanie genów kodujących białka mikrofibryli i ABP świadczy o licznych funkcjach mikrofibryli w komórkach roślinnych. Aktynowe elementy cytoszkieletu kontrolują przestrzenny i czasowy rozwój włośników korzeniowych, uczestniczą także w transporcie pęcherzyków ze składnikami niezbędnymi do syntezy ściany komórkowej. Mikrofilamenty uczestniczą w zjawisku powszechnym w komórkach roślinnych, ruchach cytoplazmy. Ruchy te zapewniają przemieszczanie chloroplastów umożliwiające dostosowanie do warunków świetlnych, oraz przemieszczanie struktur komórkowych podczas wzrostu łagiewki pyłkowej.

PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.Nanometr (symbol: nm) – podwielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Jest to jedna miliardowa metra czyli jedna milionowa milimetra. Jeden nanometr równa się zatem 10 m. W notacji naukowej można go zapisać jako 1 E-9 m oznaczający 0,000 000 001 × 1 m. Rzadko stosowana jest również stara nazwa milimikron.

Filamenty aktynowe wykorzystywane są w komórkach do wykonywania niektórych ruchów związanych ze zmianą kształtu powierzchni komórki (np. pełzanie). W komórkach mięśni włókna aktynowe łączą się w kompleksy z miozyną, tworząc struktury kurczliwe.

Zlokalizowane są tuż pod błoną komórkową. Są giętkie i krótsze od mikrotubul. Odpowiadają za budowę mikrokosmków, kory komórki, filopodiów, lamelipodiów oraz miofibryl.

Miofibryle – włókienka kurczliwe, makrokompleksy filamentów w postaci minipałeczek. Filamenty ułożone w nich są bardzo regularnie, zachodzą na siebie w układzie sześciokątnym (co widać na przekroju poprzecznym). W ich budowie wyróżnia się:Mikrotubula (microtubuli cellulares) – włóknista rurkowata sztywna struktura o średnicy 20 – 27 nm, powstająca w wyniku polimeryzacji białka tubuliny. Mikrotubule wraz z innymi strukturami pełnią funkcję cytoszkieletu nadając komórce kształt, a nawet przyczyniając się do jego zmiany. Biorą udział w transporcie wewnątrzkomórkowym stanowiąc szlak, po którym przemieszczają się białka motoryczne, biorą udział w czasie podziału komórki tworząc wrzeciono kariokinetyczne, które rozdziela chromosomy do komórek potomnych. Mikrotubule mogą również tworzyć stałe struktury, takie jak rzęski lub wici, umożliwiające ruch komórki.

Zobacz też[ | edytuj kod]

  • Filament pośredni
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Szweykowska Alicja, Szweykowski Jerzy: Botanika t.1 Morfologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003, s. 48-49. ISBN 83-01-13953-6.
    2. Andrzej Tretyn: Podstawy strukturalno-funkcjonalne komórki roślinnej W: Fizjologia roślin (red. Kopcewicz Jan, Lewak Stanisław). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 22-88. ISBN 83-01-13753-3.
    3. DW. McCurdy, DR. Kovar, CJ. Staiger. Actin and actin-binding proteins in higher plants.. „Protoplasma”. 215 (1-4), s. 89-104, 2001. PMID: 11732068. 
    4. W. Pei, F. Du, Y. Zhang, T. He i inni. Control of the actin cytoskeleton in root hair development.. „Plant Sci”. 187, s. 10-8, May 2012. DOI: 10.1016/j.plantsci.2012.01.008. PMID: 22404828. 
    5. E. Jacques, M. Lewandowski, J. Buytaert, Y. Fierens i inni. MicroFilament Analyzer identifies actin network organizations in epidermal cells of Arabidopsis thaliana roots.. „Plant Signal Behav”. 8 (7), s. e24821, Jul 2013. DOI: 10.4161/psb.24821. PMID: 23656865. 
    6. FG. Woodhouse, RE. Goldstein. Cytoplasmic streaming in plant cells emerges naturally by microfilament self-organization.. „Proc Natl Acad Sci U S A”. 110 (35), s. 14132-7, Aug 2013. DOI: 10.1073/pnas.1302736110. PMID: 23940314. 
    Nibynóżki (pseudopodia) – specjalne wypustki plazmatyczne o zmiennym kształcie, powstające w wyniku nacisku cytoplazmy na otaczającą ją błonę komórkową. Występują u niektórych pierwotniaków, np. korzenionóżek, a także w niektórych komórkach eukariotycznych, np. leukocytach i monocytach, pełniąc funkcję organelli ruchu oraz służąc do zdobywania pokarmu na drodze fagocytozy.Włośniki – cienkościenne i rurkowate uwypuklenia komórek skórki (ryzodermy) występujące w strefie różnicowania korzenia (zwanej też strefą włośnikową). Przez włośniki rośliny wchłaniają wodę z roztworu glebowego wraz z rozpuszczonymi w niej jonami soli mineralnych. Włośniki wyrastać mogą w wielkim zagęszczeniu na skórce korzenia, np. u kukurydzy jest ich ok. 420 na 1 mm². Dzięki nim korzenie roślin znacznie powiększają powierzchnię, przez którą mogą pobierać wodę (np. u grochu 12-krotnie). Włośniki nie wykształcają się na korzeniach wielu roślin wodnych i błotnych oraz tych żyjących w mikoryzie ektotroficznej z grzybami.




    Warto wiedzieć że... beta

    Komórka (łac. cellula) – najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmów żywych zdolna do przeprowadzania wszystkich podstawowych procesów życiowych (takich jak przemiana materii, wzrost i rozmnażanie). Jest podstawową jednostką morfologiczno−czynnościową ustroju.
    Cytoszkielet – sieć włóknistych struktur białkowych w komórce eukariotycznej, dzięki którym organella i substancje nie pływają swobodnie w cytoplazmie, ale zajmują pewne przypisane sobie miejsca.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Łagiewka pyłkowa – wydłużona część komórki wegetatywnej ziarna pyłku, czyli gametofitu męskiego roślin nasiennych. Gdy ziarno pyłku osiada na znamieniu słupka, łagiewka wrasta w słupek i przenosi komórki plemnikowe do woreczka zalążkowego. Wzrost ten ma charakter chemotropizmu dodatniego wobec substancji wydzielanych przez słupek i ujemnego wobec tlenu i może osiągać prędkość 20 μm/min (u trzykrotki).
    Filamenty pośrednie (ang. intermediate filaments) – grupa białek włókienkowych (średnica 10 nm) stanowiących jeden z głównych komponentów cytoszkieletu komórkowego oprócz mikrotubul (średnica 24 nm) i mikrofilamentów aktynowych bądź miozynowych (średnica odpowiednio 7 i 15 nm). Są one bardzo wytrzymałe, przez co chronią komórkę przed mechanicznymi uszkodzeniami na skutek rozciągania. Znajdują się one w cytoplazmie, gdzie otaczają jądro komórki i rozciągają do jej krańców.
    Miozyna – białko wchodzące w skład kurczliwych włókien grubych w komórkach, zwłaszcza w mięśniach. Bierze udział w konstrukcji sarkomeru składającego się z włókien cienkich (zawierających aktynę), grubych i elastyny. Miozyna była jednym z pierwszych białek o poznanej sekwencji aminokwasów, sekwencji mRNA, oraz oznaczonej konformacji przestrzennej łańcucha polipeptydowego. Podobne białkowe włókna biorą też udział w procesie kariokinezy, separując chromosomy przyczepione do telomerów w kierunku centromerów. Miozyna jest złożona z dwóch łańcuchów polipeptydowych.
    Mikrokosmek (microvillus) - mikroskopijna, palczasta wypustka cytoplazmatyczna na powierzchni błony komórkowej komórki nabłonkowej, zwiększająca powierzchnię błony, a tym samym zwiększająca zdolność wchłaniania substancji odżywczych. Niektóre tkanki zwierzęce charakteryzują się występowaniem bardzo licznych mikrokosmków (np. nabłonek jelit) czy nabłonek kanalika nerkowego. Mikrokosmki tworzą na powierzchni komórki tzw. rąbek szczoteczkowy (rąbek wchłaniający). Na jednej takiej komórce może być od 1500 do 3000 mikrokosmków. Budowa mikrokosmka jest następująca. W górnej części znajduje się jego część bezpostaciowa, zaś w jego cytozolu występuje 30 ułożonych równolegle filamentów aktynowych (filamentów cienkich, mikrofilamentów) połączonych białkami łączącymi takimi jak wilina i fimbryna. W skład wnętrza mikrokosmka wchodzi również białko kalmodulina oraz miozyna I, która uczestniczy w bardzo nieznacznych ruchach mikrokosmków.

    Reklama