Τι δίνει στο κελί το σχήμα και τον έλεγχό του σε σχήμα;
1. Κυτταροσκελετό: Αυτό το περίπλοκο δίκτυο νηματίων πρωτεϊνών παρέχει δομική υποστήριξη, καθορίζει το σχήμα των κυττάρων και επιτρέπει την κίνηση. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι νηματίων:
* μικροσωληνίσκοι: Μακρύς, κοίλες σωλήνες από πρωτεΐνη τουμπουλίνης. Λειτουργούν στην κυτταρική διαίρεση, στην ενδοκυτταρική μεταφορά και στη διατήρηση του κυτταρικού σχήματος.
* Μικροφίλες: Λεπτές, στερεές ράβδοι από πρωτεΐνη ακτίνης. Συμμετέχουν στη συστολή των μυών, στην κυτταρική κίνηση και στον σχηματισμό επεκτάσεων κυττάρων όπως τα microvilli.
* Ενδιάμεσα νήματα: Οι ίνες που μοιάζουν με σχοινί αποτελούνται από διάφορες πρωτεΐνες. Παρέχουν αντοχή σε εφελκυσμό και βοηθούν στην αγκυροβόληση των οργανιδίων στη θέση τους.
2. Μεμβράνη πλάσματος: Αυτό το λεπτό, εύκαμπτο φράγμα περικλείει το κύτταρο και ρυθμίζει αυτό που εισέρχεται και εξέρχεται. Αποτελείται από φωσφολιπίδια και πρωτεΐνες, οι οποίες συμβάλλουν στην ευελιξία και την ικανότητα του κυττάρου να παραμορφωθούν.
3. Εξωκυτταρική μήτρα (ECM): Αυτό το δίκτυο πρωτεϊνών και υδατανθράκων περιβάλλει τα κύτταρα και παρέχει δομική υποστήριξη, μονοπάτια σηματοδότησης και βοηθά στη ρύθμιση της συμπεριφοράς των κυττάρων.
4. Εσωτερική πίεση: Η πίεση μέσα στο κύτταρο, γνωστή ως πίεση του Turgor, συμβάλλει επίσης στο σχήμα του. Αυτή η πίεση οδηγείται κυρίως από την κίνηση του νερού μέσα και έξω από το κύτταρο, το οποίο ρυθμίζεται από τη μεμβράνη του κυττάρου.
5. Αλληλεπιδράσεις με γειτονικά κύτταρα: Τα κύτταρα συχνά προσκολλώνται μεταξύ τους μέσω εξειδικευμένων διασταυρώσεων, όπως στενές διασταυρώσεις, διασταυρώσεις κενών και δεσμοσώματα. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις συμβάλλουν στην οργάνωση και τη διαμόρφωση των ιστών.
Αλλαγές στο σχήμα
Τα κύτταρα μπορούν να αλλάξουν σχήμα σε απόκριση σε διάφορα ερεθίσματα, συμπεριλαμβανομένων:
* Μηχανικές δυνάμεις: Οι δυνάμεις πίεσης, έντασης ή διάτμησης μπορούν να παραμορφώσουν τη δομή του κυττάρου.
* Χημικά σήματα: Οι αυξητικοί παράγοντες, οι ορμόνες και άλλα μόρια σηματοδότησης μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στον κυτταροσκελετό και τη δυναμική της μεμβράνης.
* Περιβαλλοντικές αλλαγές: Η θερμοκρασία, το ρΗ και η διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών μπορούν να επηρεάσουν το σχήμα των κυττάρων.
Παραδείγματα:
* κύτταρα μυών: Η συστολή και η χαλάρωση των μικροδιπλασιασμών στα μυϊκά κύτταρα επιτρέπουν την κίνηση.
* Λευκά αιμοσφαίρια: Αυτά τα κύτταρα αλλάζουν σχήμα για να συμπιέσουν μέσα από στενούς χώρους και παθογόνα κατακλυσμού.
* νευρικά κύτταρα: Η ανάπτυξη των αξόνων και των δενδριτών, οι οποίες είναι επεκτάσεις νευρικών κυττάρων, ρυθμίζεται από κυτταροσκελετικά συστατικά.
Συνοπτικά, το σχήμα του κυττάρου είναι μια δυναμική ιδιότητα που καθορίζεται από μια σύνθετη αλληλεπίδραση του κυτταροσκελετού, της μεμβράνης πλάσματος, της ECM, της εσωτερικής πίεσης και των αλληλεπιδράσεων με τα γειτονικά κύτταρα. Αυτό το περίπλοκο σύστημα επιτρέπει στα κύτταρα να διατηρούν τη δομή τους, να αλλάζουν το σχήμα και να ανταποκρίνονται σε περιβαλλοντικά σημεία.
