Biologia: il citoscheletro

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Il citoscheletro è una struttura tridimensionale dinamica (muscolare e scheletrica) che riempie il citoplasma e permette sia il movimento che la stabilità dell'organismo umano: le sue lunghe fibre (microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi) sono polimeri di sub-unità.
Differentemente dallo scheletro, il citoscheletro è molto dinamico (perché è capace di allungarsi o accorciarsi abbastanza velocemente) e consente alle cellule di cambiare la forma: ognuna delle proteine ​​autoassemblanti ha una determinata "concentrazione critica", sotto cui è presente uno stato monomero e sopra la quale c'è uno stato polimero.
Sempre più di frequente, una "concentrazione critica" elevata di sub-unità favorisce la costruzione dei filamenti permettendo la decostruzione, ovvero una proprietà che consente alla cellula di verificare in modo rapido la struttura del citoscheletro: nei passaggi successivi di questa pratica guida, vi riporterò dettagliatamente vari appunti di biologia riguardanti questa struttura tridimensionale dinamica.

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Occorrente

  • Nozioni di biologia
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I microfilamenti costituiscono una rete avente un diametro di sei nanometri (6 nm), i quali sono importanti per l'ancoraggio delle proteine ​​della membrana plasmatica, allo scopo di produrre il movimento cellulare e consentire la divisione cellulare.
Il filamento basilare è formato da una proteina denominata actina, che ha un peso di quarantadue kilodalton (42 KD) e forma dei sottili filamenti all'interno del muscolo: internamente alle cellule di actina, esistono la proteina monomerica chiamata G-actina (per actina globulare) e il filamento "6 nm" detto F-actina (per actina filamentosa).

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Nella maggioranza delle cellule, le estremità dei filamenti sono orientati verso il bordo della cella: nel citoscheletro, esistono dei microfilamenti in concentrazione massima, in associazione con la periferia cellulare, dove si ritiene una funzione rilevante nell'ancoraggio delle proteine ​​nella membrana.
I microfilamenti possono essere anche organizzati in fasci (fibre di stress), che servono come elementi contrattili: queste strutture sono importanti per mantenere i collegamenti fra il tessuto cellulare e la superficie sulla quale si sviluppa, e potrebbero avere importanza per generare la forza direzionale durante la motilità cellulare.

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Le funzioni dell'​​actina vengono associate per cambiare le proprietà della rete dei microfilamenti nelle cellule: esistono anche delle proteine ​​come i "filamin microfilamenti", che legano assieme per produrre dei fasci di filamenti di actina.
Le cellule possono controllare anche la lunghezza dei filamenti con l'azione delle proteine ​​e produrre due filamenti brevi: allo scopo di mantenere quest'ultimi ad una determinata lunghezza, le cellule producono la proteina "capping" in grado di impedire l'aggiunta di nuove sub-unità di actina.
Infine, modulando lo stato della rete dei microfilamenti, la cellula potrebbe verificare le proprietà fisiche del citoplasma (come la rigidità e la viscosità).

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