세포 골격: 정의, 구조 및 기능 (다이어그램 포함)

당신은 아마 당신의 골격이 당신의 삶에서하는 역할을 이미 알고있을 것입니다. 그것은 당신의 신체 구조를 제공하고 당신의 움직임을 돕습니다.

그것이 없다면, 당신은 움직이고 기능하는 사람보다 인간의 얼룩과 더 비슷할 것입니다. 이름에서 알 수 있듯이 세포 골격은 원핵 생물과 진핵 세포.

세포가 둥글게 보이고 끈적 끈적한 덩어리로 붕괴되는 것을 막는 이유가 무엇인지 궁금한 적이 있습니까? 또는 세포 내부에있는 세포 기관이 세포 내부를 구성하고 이동하는 방법 또는 세포 자체가 어떻게 이동 하는가? 세포는 이러한 모든 기능을 위해 세포 골격에 의존합니다.

세포 골격의 중요한 구조 단위는 실제로 단백질 섬유의 네트워크입니다. 세포에 모양을 부여하고 세포와 같은 중요한 기능을 수행 할 수있는 세포질 운동.

다른 세포의 세포 기관과 기능에 대해 자세히 알아보십시오.

어떤 사람들은 세포를 구조화되지 않은 것으로 상상할 수 있지만 세포 생물학에서 사용되는 강력한 현미경은 세포가 매우 조직화되어 있음을 보여줍니다.

이러한 조직의 형태와 수준을 유지하려면 한 가지 주요 구성 요소가 중요합니다. 세포 골격 세포의. 세포 골격을 구성하는 단백질 필라멘트는 세포를 통해 섬유 네트워크를 형성합니다.

이 네트워크는 원형질막에 구조적 지원을 제공하고 적절한 위치에서 세포 기관을 안정화시키고 세포가 필요에 따라 내용물을 섞을 수 있도록합니다. 일부 세포 유형의 경우 세포 골격은 세포가 특수 구조를 사용하여 이동하고 이동할 수 있도록합니다.

이들은 세포 운동에 필요할 때 단백질 필라멘트에서 형성됩니다.

세포 골격이 세포를 형성하기 위해 제공하는 서비스는 많은 의미가 있습니다. 인간의 골격과 매우 유사하게 세포 골격 단백질 네트워크는 세포의 무결성을 유지하고 세포가 붕괴되는 것을 방지하는 데 중요합니다. 이웃.

매우 유동적 인 막을 가진 세포의 경우 세포 골격을 구성하는 단백질 네트워크는 세포 내부에 세포 내용물을 유지하는 데 특히 중요합니다.

이것은... 불리운다 막 무결성.

일부 고도로 특수화 된 세포는 구조적 지원을 위해 세포 골격에 의존합니다.

이러한 셀의 경우 셀의 고유 한 모양을 유지하면 셀이 제대로 작동 할 수 있습니다. 여기에는 뉴런, 또는 뇌 세포는 둥근 세포체, 수상 돌기라고하는 가지가있는 팔 및 늘어진 꼬리를 가지고 있습니다.

이 특징적인 세포 모양은 뉴런이 수상 돌기를 사용하여 신호를 포착 할 수있게합니다. 그 신호를 축삭 꼬리를 통해 인접한 뇌의 대기 수상 돌기로 전달합니다. 세포. 이것이 뇌 세포가 서로 소통하는 방식입니다.

세포 골격의 단백질 섬유 네트워크가 제공하는 조직으로부터 세포가 이익을 얻는다는 것도 의미가 있습니다. 인체에는 200 개가 넘는 유형의 세포가 있으며 지구상의 모든 인간에는 총 약 30 조개의 세포가 있습니다.

이 모든 세포의 세포 기관은 다양한 기능을 수행해야합니다. 세포 과정, 생체 분자를 만들고 분해하고, 신체가 사용할 에너지를 방출하고, 생명을 가능하게하는 수많은 화학 반응을 수행합니다.

이러한 기능이 전체 유기체 수준에서 잘 작동하려면 각 세포에 유사한 구조와 작업 방식이 필요합니다.

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

1. 미세 소관
2. 중간 필라멘트
3. 마이크로 필라멘트

이 섬유는 모두 매우 작아서 육안으로는 완전히 보이지 않습니다. 과학자들은 전자 현미경 세포 내부가 보이도록했습니다.

이러한 단백질 섬유가 얼마나 작은 지 시각화하려면 다음과 같은 개념을 이해하는 것이 좋습니다. 나노 미터, 때로는 nm로 기록됩니다. 나노 미터는 인치가 측정 단위 인 것처럼 측정 단위입니다.

어근에서 추측했을 수도 있습니다. 미터 나노 미터 단위는 센티미터처럼 미터법에 속합니다.

과학자들은 나노 미터를 사용하여 원자 및 광파와 같은 극히 작은 물체를 측정합니다.

이는 1 나노 미터가 미터의 10 억분의 1과 같기 때문입니다. 이것은 당신이 미터 측정 막대기를 가져 갔다는 것을 의미합니다. 미국식 측정 시스템을 10 억 개로 나누면 하나는 1 개 나노 미터.

이제 세포의 세포 골격을 구성하는 단백질 필라멘트를 잘라내어 직경 절단면에 걸쳐.

각 섬유는 필라멘트 유형에 따라 직경이 3 ~ 25 나노 미터입니다. 문맥 상 사람의 머리카락은 지름이 75,000 나노 미터입니다. 보시다시피 세포 골격을 구성하는 필라멘트는 매우 작습니다.

미세 소관 세포 골격의 세 섬유 중 가장 큰 섬유이며 직경이 20 ~ 25 나노 미터입니다. 중간 필라멘트 세포 골격의 중간 크기 섬유이며 직경이 약 10 나노 미터입니다.

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

실생활에서는 평균 머리카락 지름보다 25,000 배나 작습니다.

•••과학

Microtubules는 일반적인 모양과 포함 된 단백질 유형에서 이름을 얻습니다. 그들은 튜브와 유사하며 알파 및 베타 튜 불린의 반복 단위로 형성됩니다. 단백질폴리머 함께 연결.

세포에서 미세 소관의 주요 기능에 대해 자세히 알아보십시오.

전자 현미경으로 미세 소관 필라멘트를 보면 작은 단백질 사슬이 서로 꼬여있는 단단한 나선형 격자처럼 보일 것입니다.

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

그러나 미세 소관은 단단하지 않습니다. 또한 압축 및 비틀림 힘에 저항합니다. 이 품질은 압력 하에서도 세포 모양과 무결성을 유지하는 미 세관의 능력을 증가시킵니다.

Microtubules는 또한 세포를 제공합니다 극성즉, 셀에 두 개의 고유 한 측면 또는 극이 있습니다. 이 극성은 세포가 세포 기관과 같은 구성 요소를 구성 할 수있게하는 요소의 일부입니다. 세포 골격의 다른 부분은 세포가 극.

Microtubules는 또한 세포 내에서 세포 내용물의 이동을 지원합니다.

미세 소관 필라멘트는 철로 나 세포의 고속도로처럼 작동하는 트랙을 형성합니다. 소포 수송기 이 트랙을 따라 세포질 내에서 세포화물을 이동합니다. 이러한 트랙은 잘못 접힌 단백질, 오래되거나 깨진 세포 기관, 박테리아 및 바이러스와 같은 병원균 침입자와 같은 원하지 않는 세포 내용물을 제거하는 데 중요합니다.

소포 운반자는 올바른 미세 소관 트랙을 따라이화물을 세포의 재활용 센터로 이동하기 만하면됩니다. 리소좀. 거기에서 리소좀은 일부 부품을 회수 및 재사용하고 다른 부품을 저하시킵니다.

추적 시스템은 또한 세포가 단백질 및 지질과 같은 새로 구축 된 생체 분자를 제조 세포 기관에서 세포가 분자가 필요한 위치로 이동하도록 도와줍니다.

예를 들어, 소포 수송 체는 미세 소관 트랙을 사용하여 세포막 단백질을 세포 기관에서 세포막으로 이동합니다.

일부 셀만 사용할 수 있습니다. 세포 운동 일반적으로 미 세관 섬유로 만들어진 특수 운동 구조에 의존하는 사람들.

정자 세포는 아마도 이러한 이동 세포를 시각화하는 가장 쉬운 방법 일 것입니다.

아시다시피, 정자 세포는 꼬리가 긴 올챙이처럼 보입니다. 편모, 그들은 목적지로 수영하고 난자 세포를 수정하기 위해 채찍질합니다. 정자 꼬리는 튜 불린으로 만들어지며 세포 운동에 사용되는 미 세관 필라멘트의 한 예입니다.

또 다른 잘 알려진 운동 구조는 번식에 중요한 역할을합니다. 속눈썹. 이 털이 같은 운동성 구조는 나팔관을 감싸고 흔들리는 동작을 사용하여 난관을 통해 난관을 통해 자궁으로 이동합니다. 이 섬모는 미세 소관 섬유입니다.

중간 필라멘트는 세포 골격에서 발견되는 두 번째 유형의 섬유입니다. 이들의 유일한 역할은 구조적 지원이기 때문에 세포의 진정한 골격으로 상상할 수 있습니다. 이 단백질 섬유에는 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 단백질이기도합니다. 케라틴은 매우 강하고 손상으로부터 보호하는 데 유용합니다.

중간 필라멘트의 주요 역할은 구조적 단백질 매트릭스의 형성입니다. 세포막. 이것은 세포에 구조와 모양을 부여하는지지 메시와 같습니다. 또한 세포에 약간의 탄력성을 부여하여 스트레스 하에서 유연하게 반응 할 수 있습니다.

중간 필라멘트가 수행하는 중요한 작업 중 하나는 세포 내 올바른 위치에 세포 기관을 유지하는 것입니다. 예를 들어, 중간 필라멘트는 세포 내의 적절한 위치에 핵을 고정합니다.

이 고정은 세포 내부의 다양한 세포 기관이 세포 기능을 수행하기 위해 함께 작동해야하기 때문에 세포 프로세스에 중요합니다. 의 경우 핵,이 중요한 세포 기관을 세포 골격 매트릭스에 묶는 것은 DNA에 의존하는 세포 기관이 업무를 수행하라는 핵의 지시는 메신저를 사용하여 해당 정보에 쉽게 액세스 할 수 있습니다. 운송업자.

이 중요한 작업은 핵이 고정되지 않은 경우 불가능할 수 있습니다. 그 메신저와 수송자는 떠돌아 다니는 핵을 찾기 위해 세포질을 탐색해야하기 때문입니다!

마이크로 필라멘트, 또한 액틴 필라멘트, 나선형 막대로 꼬인 액틴 단백질 사슬입니다. 이 단백질은 근육 세포에서의 역할로 가장 잘 알려져 있습니다. 거기에서 그들은 미오신 근육 수축을 가능하게합니다.

세포 골격과 관련하여 마이크로 필라멘트는 단지 가장 작은 섬유가 아닙니다. 그들은 또한 가장 역동적입니다. 모든 세포 골격 섬유와 마찬가지로 마이크로 필라멘트는 세포 구조를 지원합니다. 고유 한 특성으로 인해 미세 섬유는 세포 가장자리에 나타나는 경향이 있습니다.

액틴 필라멘트의 동적 특성은 이러한 단백질 섬유가 세포의 변화하는 구조적 요구를 충족하기 위해 길이를 빠르게 변경할 수 있음을 의미합니다. 이것은 세포가 모양이나 크기를 변경하거나 심지어 형태를 변경할 수있게합니다. 특별 계획 다음과 같이 세포 외부로 확장되는 필로 포 디아, 라 멜리 포 디아 과 미세 융모.

당신은 상상할 수있다 필로 포 디아 세포가 주변 환경을 감지하기 위해 투사하는 느낌으로, 화학 신호를 포착하고, 세포가 움직이면 방향을 변경합니다. 과학자들은 때때로 filopodia라고 부릅니다. 마이크로 스파이크.

Filopodia는 다른 유형의 특수 투영의 일부를 형성 할 수 있습니다. 라 멜리 포 디아. 이것은 세포의 이동과 이동을 돕는 발과 같은 구조입니다.

미세 융모 확산하는 동안 세포가 사용하는 작은 털이나 손가락과 같습니다. 이러한 돌기의 모양은 표면적을 증가시켜 분자가 흡수와 같은 과정을 통해 막을 가로 질러 이동할 수있는 공간을 더 많이 확보합니다.

이 손가락은 또한 매혹적인 기능을 수행합니다. 세포질 스트리밍.

이것은 액틴 필라멘트가 세포질을 통과하여 계속 움직일 때 발생합니다. 세포질 스트리밍 향상 확산 영양분과 같은 원하는 물질과 폐기물 및 세포 파편과 같은 원하지 않는 물질을 세포 주변으로 이동하는 데 도움이됩니다.