세포 골격 : 정의, 구조 및 기능 (다이어그램 포함)

콘텐츠

• 세포에 세포 골격이 필요한 이유는 무엇입니까?
• 세포에 대한 세포 골격의 이점
• Cytoskeleton을 구성하는 구성 요소
• 크기 문제
• 세포 골격에서 미세 소관의 역할
• 세포 내 미세 소관 및 운동
• 미세 소관 및 세포 운동
• 세포 골격에서 중간 필라멘트의 역할
• 중간 필라멘트 및 소기관 정박
• 세포 골격에서 마이크로 필라멘트의 역할
• 마이크로 필라멘트 투상

당신은 아마 당신의 골격이 당신의 삶에서 어떤 역할을하는지 알고있을 것입니다. 그것은 당신의 몸 구조를 제공하고 당신이 움직 이도록 도와줍니다.

그것이 없다면, 당신은 움직이는 사람보다 인간의 한방울처럼 될 것입니다. 그 이름에서 알 수 있듯이, 세포 골격은 원핵 생물과 진핵 세포.

세포가 둥글게 보이게하고 세포가 칙칙한 모양으로 무너지는 것을 궁금해 한 적이 있습니까? 또는 세포 내부의 많은 세포 소기관이 세포 내부를 어떻게 조직하고 이동하는지, 또는 세포 자체가 어떻게 이동합니까? 세포는 이러한 모든 기능을 위해 세포 골격에 의존합니다.

세포 골격의 중요한 구조 단위는 실제로 세포질에 단백질 섬유의 네트워크로 세포에 모양을 부여하고 세포 운동과 같은 중요한 기능을 수행 할 수있게합니다.

다른 세포 소기관 및 기능에 대해 자세히 알아보십시오.

세포에 세포 골격이 필요한 이유는 무엇입니까?

어떤 사람들은 세포가 구조화되지 않은 것으로 생각할 수 있지만, 세포 생물학에 사용되는 강력한 현미경은 세포가 매우 조직되어 있음을 보여줍니다.

하나의 주요 구성 요소는 이러한 형태와 조직 수준을 유지하는 데 필수적입니다. 세포 골격 세포의. 세포 골격을 구성하는 단백질 필라멘트는 세포를 통해 섬유 네트워크를 형성합니다.

이 네트워크는 원형질막에 구조적지지를 제공하고, 소기관을 적절한 위치에서 안정화시키고 세포가 필요에 따라 그 내용물을 섞을 수있게합니다. 일부 세포 유형의 경우, 세포 골격은 심지어 세포가 특수 구조를 사용하여 이동하고 이동할 수있게합니다.

이들은 세포 운동에 필요할 때 단백질 필라멘트로부터 형성된다.

세포 골격이 세포 형성을 위해 제공하는 서비스는 많은 의미가 있습니다. 인간 골격과 마찬가지로, 세포 골격 단백질 네트워크는 세포의 무결성을 유지하고 세포가 이웃으로 붕괴되는 것을 방지하는 데 중요한 구조적지지를 만듭니다.

매우 유동적 인 막을 가진 세포의 경우, 세포 골격을 구성하는 단백질의 네트워크는 세포 내용을 세포 내부에 유지하는 데 특히 중요합니다.

이것은 ... 불리운다 막 완전성.

세포에 대한 세포 골격의 이점

고도로 전문화 된 일부 세포는 또한 구조적지지를 위해 세포 골격에 의존합니다.

이러한 셀의 경우 셀의 고유 한 모양을 유지하면 셀이 제대로 작동 할 수 있습니다. 이들은 포함합니다 뉴런, 또는 둥근 세포체, 수상 돌기라고 불리는 가지가있는 팔과 뻗은 꼬리가있는 뇌 세포.

이 특징적인 세포 형태는 뉴런이 수상 돌기 암을 사용하여 신호를 포착하고 그 신호를 축삭 꼬리를 통해 인접한 뇌 세포의 대기 수상 돌기에 통과시키는 것을 가능하게합니다. 이것이 뇌 세포가 서로 통신하는 방식입니다.

또한 세포는 세포 골격 단백질 섬유 네트워크가 제공하는 조직으로부터 이익을 얻는다는 것이 합리적입니다. 인체에는 200 가지가 넘는 세포가 있으며 지구상의 모든 인간에는 총 30 조 개의 세포가 있습니다.

이 모든 세포의 세포 소기관은 다양한 세포 과정생체 분자를 만들고 분해하는 등 신체가 사용할 에너지를 방출하고 생명을 가능하게하는 수많은 화학 반응을 수행합니다.

이러한 기능이 전체 유기체 수준에서 잘 작동하려면 각 세포는 유사한 구조와 일을하는 방식이 필요합니다.

Cytoskeleton을 구성하는 구성 요소

이러한 중요한 역할을 수행하기 위해 세포 골격은 세 가지 유형의 필라멘트에 의존합니다.

이 섬유들은 모두 매우 작아서 육안으로 완전히 보이지 않습니다. 과학자들은 전자 현미경 세포의 내부를 보았습니다.

이 단백질 섬유가 얼마나 작은 지 시각화하기 위해 나노 미터때때로 nm로 작성됩니다. 나노 미터는 1 인치가 측정 단위 인 것처럼 측정 단위입니다.

당신은 어근에서 추측했을 것입니다 미터 나노 미터 단위는 센티미터처럼 미터법에 속합니다.

크기 문제

과학자들은 나노 미터를 사용하여 원자 및 광파와 같은 매우 작은 것을 측정합니다.

이는 1 나노 미터가 10 억분의 1 미터에 해당하기 때문입니다. 즉, 미국 측정 시스템으로 변환 할 때 길이가 약 3 피트 인 미터 측정 스틱을 가져 와서 10 억 개의 동일한 조각으로 나누면 하나의 단일 조각이 1 나노 미터가됩니다.

이제 세포의 세포 골격을 구성하는 단백질 필라멘트를 자르고 직경 절단면을 가로 질러.

각 섬유는 필라멘트의 유형에 따라 직경이 3 ~ 25 나노 미터입니다. 결론적으로, 사람의 머리카락은 직경이 75,000 나노 미터입니다. 보다시피, 세포 골격을 구성하는 필라멘트는 매우 작습니다.

미세 소관 세포 골격의 세 가지 섬유 중 가장 큰 직경은 직경이 20-25 나노 미터에 이른다. 중간 필라멘트 세포질 골격은 중간 크기의 섬유이며 직경이 약 10 나노 미터입니다.

세포 골격에서 발견되는 가장 작은 단백질 필라멘트는 마이크로 필라멘트. 이 실 모양의 섬유는 직경이 3-6 나노 미터에 불과합니다.

실제 용어로는 평균 머리카락의 직경보다 25,000 배 더 작습니다.

••• Sciencing

세포 골격에서 미세 소관의 역할

미세 소관은 일반적인 형태와 함유 된 단백질 유형에서 이름을 얻습니다. 그들은 튜브형이며 알파 및 베타 튜 불린의 반복 단위로 형성됩니다. 단백질 폴리머 함께 연결합니다.

세포에서 미세 소관의 주요 기능에 대해 자세히 알아보십시오.

전자 현미경 아래에서 미세 소관 필라멘트를 보려면 작은 단백질 사슬이 단단한 나선형 격자로 꼬인 것처럼 보입니다.

각 단백질 단위는 주변의 모든 단위와 결합하여 매우 강하고 매우 단단한 구조를 만듭니다. 실제로 미세 소관은 식물 세포처럼 세포벽이없는 동물 세포에서 찾을 수있는 가장 단단한 구조적 구성 요소입니다.

그러나 미세 소관은 딱딱하지 않습니다. 또한 압축 및 비틀림에 견딜 수 있습니다. 이 품질은 압력 하에서도 미세 소관의 세포 모양과 무결성을 유지하는 능력을 향상시킵니다.

미세 소관은 또한 세포를 제공합니다 극성셀에 두 개의 고유 한 측면 또는 극이 있음을 의미합니다. 이 극성은 세포가 세포 소기관 및 세포 골격의 다른 부분과 같은 구성 요소를 구성 할 수있게하는 것의 일부입니다.

세포 내 미세 소관 및 운동

미세 소관은 또한 세포 내에서 세포 내용물의 이동을 지원합니다.

미세 소관 필라멘트는 트랙을 형성하며, 트랙은 셀에서 철도 트랙 또는 고속도로처럼 작동합니다. 소포 운송업자 이 트랙을 따라 세포질 내에서 세포화물을 움직입니다. 이러한 트랙은 잘못 접힌 단백질, 오래되거나 파손 된 소기관 및 박테리아 및 바이러스와 같은 병원체 침입자 같은 원치 않는 세포 내용물을 제거하는 데 중요합니다.

소포 운송 업체는 정확한 미세 소관 트랙을 따라이화물을 셀의 재활용 센터로 이동시킵니다. 리소좀. 그곳에서 리소좀은 일부 부품을 구제하고 재사용하며 다른 부품을 분해합니다.

트랙 시스템은 또한 세포가 단백질 및 지질과 같이 새롭게 구축 된 생체 분자를 제조 소기관으로부터 세포가 분자를 필요로하는 곳으로 이동시키는 것을 돕는다.

예를 들어, 소포 수송 체는 미세 소관 트랙을 사용하여 세포막 단백질을 소기관에서 세포막으로 이동시킨다.

미세 소관 및 세포 운동

일부 세포 만 사용할 수 있습니다 세포 운동 여행하기 위해, 그리고 일반적으로 미 세관 섬유로 만들어진 특수한 운동 구조에 의존하는 것들.

정자 세포는 아마도이 이동 세포를 시각화하는 가장 쉬운 방법 일 것입니다.

아시다시피, 정자 세포는 꼬리가 긴 올챙이처럼 보입니다. 편모그들은 목적지까지 헤엄 치고 난자를 수정하기 위해 채찍질을한다. 정자 꼬리는 tubulin로 만들어지며 세포 운동에 사용되는 미세 소관 필라멘트의 예입니다.

또 다른 잘 알려진 운동 구조는 재생산에서 역할을합니다. 속눈썹. 이 머리카락 모양의 운동 구조는 나팔관을 따라 나란히 움직이고 계란을 나팔관을 통해 자궁으로 옮기기 위해 물결 모양의 움직임을 사용합니다. 이 섬모는 미세 소관 섬유입니다.

세포 골격에서 중간 필라멘트의 역할

중간 필라멘트는 세포 골격에서 발견되는 두 번째 유형의 섬유입니다. 이것들의 유일한 역할은 구조적 지원이기 때문에 셀의 실제 골격으로 묘사 할 수 있습니다. 이 단백질 섬유는 케라틴, 이는 바디 케어 제품에서 인식 할 수있는 일반적인 단백질입니다.

이 단백질은 사람의 머리카락과 손톱뿐만 아니라 피부의 최상층을 구성합니다. 또한 다른 동물의 뿔, 발톱 및 발굽을 형성하는 단백질입니다. 케라틴은 매우 강하고 손상을 방지하는 데 유용합니다.

중간 필라멘트의 주요 역할은 구조적 단백질의 매트릭스를 형성하는 것입니다. 세포막. 이것은 셀에 구조와 모양을 제공하는지지 메쉬와 같습니다. 또한 세포에 약간의 탄성을 부여하여 스트레스 하에서 유연하게 반응 할 수있게합니다.

중간 필라멘트 및 소기관 정박

중간 필라멘트가 수행하는 중요한 작업 중 하나는 세포 내에서 올바른 위치에 소기관을 유지하는 것입니다. 예를 들어, 중간 필라멘트는 세포 내 적절한 위치에 핵을 고정시킵니다.

세포 내 다양한 ​​세포 소기관이 함께 작동하여 세포 기능을 수행해야하기 때문에 이러한 고정은 세포 공정에 중요하다. 의 경우 핵,이 중요한 소기관을 세포 골격 매트릭스에 연결한다는 것은 핵의 DNA 지시에 의존하여 자신의 업무를 수행하는 소기관이 메신저와 운송업자를 사용하여 해당 정보에 쉽게 접근 할 수 있음을 의미합니다.

메신저와 운송업자가 방황하는 핵을 찾기 위해 세포질을 둘러보아야 할 필요가 있기 때문에 핵이 고정되어 있지 않은 경우이 중요한 임무는 불가능할 수 있습니다!

세포 골격에서 마이크로 필라멘트의 역할

마이크로 필라멘트 액틴 필라멘트, 나선형 막대로 꼬인 액틴 단백질의 사슬이다. 이 단백질은 근육 세포에서의 역할로 가장 잘 알려져 있습니다. 거기서 그들은 또 다른 단백질과 함께 일합니다. 미오신 근육 수축을 가능하게합니다.

세포 골격과 관련하여 마이크로 필라멘트는 가장 작은 섬유가 아닙니다. 그들은 또한 가장 역동적입니다. 모든 세포 골격 섬유와 마찬가지로, 마이크로 필라멘트는 세포 구조적지지를 제공합니다. 그들의 독특한 특성으로 인해, 마이크로 필라멘트는 세포의 가장자리에 나타나는 경향이 있습니다.

액틴 필라멘트의 역학적 특성은 이러한 단백질 섬유가 세포의 구조적 요구를 충족시키기 위해 길이를 빠르게 변경할 수 있음을 의미합니다. 이것은 세포가 모양이나 크기를 바꾸거나 심지어 형태를 바꿀 수있게한다 특별 계획 셀 외부로 연장되는 filopodia, 라 멜리 포 디아 과 미세 융모.

마이크로 필라멘트 투상

당신은 상상할 수있다 filopodia 세포가 주변 환경을 감지하기 위해 투영하는 필러로서, 화학 신호를 집어 들고 심지어 세포의 방향이 바뀌면 방향을 바꿀 수도 있습니다. 과학자들은 때때로 filopodia를 부릅니다 미세 스파이크.

Filopodia는 다른 유형의 특수 프로젝션의 일부를 형성 할 수 있습니다. 라 멜리 포 디아. 이것은 세포가 움직이고 이동하는 것을 돕는 발과 같은 구조입니다.

마이크로 빌리 확산 중에 세포가 사용하는 작은 머리카락이나 손가락과 같습니다. 이러한 돌출부의 형태는 표면적을 증가시켜 분자가 흡수와 같은 과정을 통해 막을 가로 질러 이동할 수있는 더 많은 공간이있게한다.

이 손가락들은 또한 매혹적인 기능을 수행합니다. 세포질 스트리밍.

이것은 액틴 필라멘트가 세포질을 통해 빗질하여 계속 움직일 때 발생합니다. 세포질 스트리밍 부스트 확산 영양소와 같은 원하는 물질과 폐기물 및 세포 잔해와 같은 원하지 않는 물질을 세포 주변으로 옮기는 데 도움이됩니다.