Цитоскелет — это опорно-двигательная
система клеток эукариот, образованная
нитчатыми белковыми структурами. Он
поддерживает форму клетки, подавляет внутри клетки
броуновское движение частиц и
обеспечивает направленные перемещения самих клеток и
клеточных органоидов.
Выделяют три основных компонента цито-
скелета — микротрубочки, промежуточные
филаменты и микрофиламенты. Все эти
компоненты нестабильны. В клетке они
постоянно подвергаются сборке и разборке, т. е.
находятся в динамическом равновесии с
соответствующими белками.
О микротрубочках вы прочтете в отдельной
статье.
Микрофиламенты — нити толщиной 4—7 нм.
Они состоят в основном из одного белка —
актина (похожего, но не тождественного актину,
входящему в состав мышечных волокон). В
небольших количествах в их составе
присутствуют некоторые другие белки. Подобно тубули-
ну микротрубочек, актин из различных типов
клеток имеет незначительные различия. Но в
отличие от микротрубочек отдельные
микрофиламенты в световой микроскоп не
видны; можно видеть только места их скоплений.
Микрофиламенты в клетках животных
создают сплошное сплетение под
плазматической мембраной и связаны со многими ее
белками. Они обеспечивают движение некоторых
белков вдоль поверхности мембраны. Под
поверхностью и в глубине клетки
микрофиламенты могут образовывать сплошную трехмерную
сеть (так называемый актиновый гель) либо
толстые (до 1 мкм в диаметре) пучки. Пучки
характерны для малоподвижных или почти
неподвижных клеток. В клетках растений
также встречаются пучки микрофиламентов —
здесь они обеспечивают движение цитоплазмы.
Как у животных, так и у растений
микрофиламенты могут взаимодействовать с другим
белком мышечного типа — миозином. При этом
система микрофиламентов способна
сокращаться. Это происходит, например, при
делении цитоплазмы животной клетки после
митоза, когда образуется специальное
сократительное кольцо из микрофиламентов, и оно
перешнуровывает клетку на две части.
Промежуточные филаменты имеют
толщину 8—11 нм. В отличие от микротрубочек и
микрофиламентов они представлены
разными белками в разных типах клеток (даже
внутри одного организма). В клетках растений
промежуточных филаментов, видимо, нет.
Самостоятельные функции промежуточных
филаментов ясны только для клеток орогове-
вающего эпителия, где из филаментов
(состоящих из белка кератина) образуются
толстые пучки, а затем, по мере отмирания
клеток, из них образуются роговые чешуйки.
В остальных случаях система
промежуточных филаментов, вероятно, является
дополнительной к микротрубочкам. Во всяком
случае установлено, что в некоторых клетках
расположение филаментов и микротрубочек
может практически совпадать. При
разрушении микротрубочек система филаментов
постепенно перестраивается. Обратная же
процедура — разрушение филаментов мало
сказывается на системе микротрубочек и
поведении клетки в целом. В живой клетке все
компоненты цитоскелета работают
взаимосвязанно, что подтверждается наличием прямых
контактов между микрофиламентами,
промежуточными филаментами и микротрубочками.