BỘ XƯƠNG TẾ BÀO(CYTOSKELETON – CYTOSQUELETTE)

Bộ xương tế bào là một mạng lưới các protein sợi nằm trong bào tương của tế bàoeukaryote, có chức năng tạo khung, duy trì hình dạng và thực hiện các chuyển động của tế bào.- Bộ xương tế bào có nhiều chức năng khác nhau là do được cấu tạo từ 3 loạiprotein sợi : siêu sợi actin (actin filament), siêu ống (microtubule) và siêu sợi trung gian (intermediate filament). Mỗi loại sợi được tạo thành từ sự trùng phân (polymerization) các tiểu đơn vị (subunit) khác nhau : siêu sợi actin được tạo thành từ actin; siêu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BỘ XƯƠNG TẾ BÀO(CYTOSKELETON – CYTOSQUELETTE) BỘ XƯƠNG TẾ BÀO (CYTOSKELETON – CYTOSQUELETTE)I. ĐẠI CƯƠNG: Bộ xương tế bào là một mạng lưới các protein sợi nằm trong bào tương của tế b ào-eukaryote, có chức năng tạo khung, duy trì hình dạng và thực hiện các chuyển độngcủa tế bào. Bộ xương tế bào có nhiều chức năng khác nhau là do được cấu tạo từ 3 loại-protein sợi : siêu sợi actin (actin filament), siêu ống (microtubule) và siêu sợi trunggian (intermediate filament). Mỗi loại sợi được tạo thành từ sự trùng phân(polymerization) các tiểu đơn vị (subunit) khác nhau : siêu sợi actin được tạo thành từactin; siêu ống từ các tubulin và siêu sợi trung gian được tạo thành từ 6 loại proteinsợi khác nhau. Do thành phần cấu tạo không giống nhau nên mỗi loại sợi tạo ra sự chuyển động-riêng, chẳng hạn, siêu sợi actin tham gia chủ yếu vào các chuyển động co cơ, chuyểnđộng của các chân giả; siêu ống tạo ra sự chuyển động của các lông chuyển, roi và mộtsố bào quan trong bào tương; còn siêu sợi trung gian như laminin có chức năng duy trìhình dạng của màng nhân, v.v…II. SIÊU SỢI ACTIN VÀ CÁC PROTEIN KẾT HỢP VỚI SIÊU SỢI ACTIN 1. Siêu sợi actin: Siêu sợi actin hiện diện trong hầu hết các loại tế bào và là loại protein sợi chiếm tỷ-lệ khá lớn, khoảng 5%, trong số các protein của tế bào. Siêu sợi actin tập trung chủ yếu ở những cấu trúc của tế bào như: vi nhung mao,-thể liên kết trung gian, … và cũng là thành phần chính cấu tạo nên mạng lưới các sợiprotein phân bố ở ngay mặt bào tương của màng tế bào. Siêu sợi actin được cấu tạo từ sự trùng phân của các tiểu đơn vị, gọi là actin-G-(globular actin). Bản thân actin-G là một polypeptid có 375 acid amin, trọng lượngphân tử khoảng 42.000 dalton và có dạng hình cầu kích thước 6nm x 4nm. Trong mỗiactin-G đều có chứa 1 phân tử ATP và sự trùng phân của các actin-G thành siêu sợiactin luôn cần có sự thủy phân phân tử ATP n ày. Siêu sợi actin có dạng 2 chuỗi xoắnvào nhau và mỗi vòng xoắn có 14 đôi actin-G có chiều dài khoảng 77nm. Các siêu sợi actin có tính phân cực, nghĩa là 2 đầu của một siêu sợi actin không-giống nhau. Người ta phân biệt một cực “dương” và một cực “âm” hay “cực nhanh” và“cực chậm”. Sự trùng phân của các actin-G xảy ra ở cả 2 đầu của siêu sợi actin nhưngtốc độ trùng phân ở cực “dương” nhanh hơn ở cực “âm” gấp 10 lần. 2. Các protein kết hợp với siêu sợi actin: Siêu sợi actin thường kết hợp với các protein rất đặc biệt như : spectrin,-tropomyosin, và myosin, v.v… Spectrin đặc biệt có rất nhiều trong hồng cầu. Sự kết hợp giữa siêu sợi actin và spectrin qua trung gian ankyrin (cũng có bản chất là một protein) có chức năng rất đặc biệt là duy trì hình dạng lõm hai mặt của hồng cầu giúp hồng cầu tăng diện tích trao đổi khí với các mô, và giúp cho hồng cầu chống lại các lực cơ học bằng cách thay đổi hình dạng của hồng cầu. Tropomyosin là một loại protein sợi có 2 chuoi xoắn giống nhau, phân bố dọc theo chiều của siêu sợi actin. Myosin có khả năng kết hợp với siêu sợi actin được xếp chung vào nhóm myosin II. Myosin II là một phân tử không đối xứng có trọng lượng khoảng 500.000 dalton, gồm 2 phần: phần thân và phần đầu. Phần thân là phần lớn nhất của phân tử myosin do 2 chuỗi peptid giống nhau có khoảng 2.000 acid amin, dài 150nm, rộng 2nm, và xoắn vào nhau. Phần đầu của phân tử myosin có 2 thể hình cầu (thuộc 2 chuỗi peptide của phần nặng) và trên đó có phân tử ATPase; mỗi thể hình cầu của phần đầu myosin còn có 2 chuỗi nhẹ nhỏ đính vào. Trong tế bào cơ sự phân bố của siêu sợi actin và cac protein kết hợp với siêu sợi-actin rất đặc biệt và thay đổi tùy theo từng loại tế bào cơ khác nhau như : cơ vân, cơtim và cơ trơn. Tế bào cơ vân, còn gọi là sợi cơ vân, có dạng hình trụ thon ở hai đầu, đường kính khoảng 0,1mm và dài khoảng từ vài cm đến 12cm. Sợi cơ vân có chứa trong bào tương rất nhiều vi sợi cơ (myofilament) cũng có dạng hình trụ, đường kính khoảng 1-2m và dài theo suốt chiều dài của sợi cơ vân. Vi sợi cơ có 2 thành phần cấu tạo chính: siêu sợi actin và sợi myosin. Sự phân bố rất đặc biệt của các siêu sợi actin và sợi myosin đã tạo nên nhữn g vạch sáng và tối có tính lập đi lập lại một cách rất đều nhau suốt trên chiều dài của vi sợi cơ. Ở động vật có xương sống, các siêu sợi actin có chiều dài khoảng 1 m và rộng khoảng 8nm. Trong khi đó các phân tử myosin kết hợp thành từng bó có chiều dài khoảng 1 m và rộng khoảng 150nm do phần thân của phân tử myosin này kết hợp với phần thân của các phân tử myosin xung quanh và sắp xếp gối lên nhau theo một khoảng cách rất đều và tạo thành bó myosin, trong khi phần đầu được bộc lộ ra ngoài và xếp đều the ...