Zytoskelett

Überblick

Das Zytoskelett ist ein komplexes Netzwerk aus faden- und röhrenförmigen Proteinen, das die Zelle durchspannt und strukturelle und funktionelle Unterstützung bietet.

Aus struktureller Sicht stabilisiert das Zytoskelett das Innere der Zelle sowie die Zellwand, verankert die Organellen und trägt zur Ausbildung verschiedener zellulärer Komponenten wie Zellfortsätze (z. B. Mikrovilli, Zilien/Flimmerhärchen, Flagellen) bei.

Aus funktioneller Sicht bildet das Zytoskelett ein Netzwerk für den intrazellulären Stofftransport und ist für die Mitose (Zellteilung) und Zellbewegung unverzichtbar.

Die Proteine des Zytoskeletts werden in zwei strukturelle Gruppen unterteilt: Tubuli (röhrenförmige) und Filamente (fadenförmige). Darüber hinaus werden sie je nach Größe in drei Gruppen unterteilt:

• Die Mikrofilamente sind die dünnsten Filamente. Da sie aus dem Protein Aktin bestehen, werden sie auch als Aktinfilamente bezeichnet. Die Mikrofilamente sind über die ganze Zelle verteilt, doch die höchste Konzentration ist dicht unter der Plasmamembran zu finden.
• Die Intermediärfilamente sind eine große Proteinfamilie, die vielfältige Funktionen hat. Beispielsweise säumen sie die Innenfläche der Kernhülle und schützen die DNA. Eine andere Art verbindet die Epithelzellen und stabilisiert das ganze Epithelgewebe. Zu dieser Gruppe gehören Keratin, Lamin und andere Proteine.
• Die Mikrotubuli sind die dicksten Filamente, die aus dem Protein Tubulin aufgebaut sind. Am häufigsten erstrecken sie sich vom Zentrum zur Zellperipherie, wobei ihr zentrales Ende an einem Mikrotubuli-organisierenden Zentrum (microtubule organizing center - MTOC) verankert ist, das als Zentrosom bezeichnet wird. Auf diese Weise bauen sie ein Netz, das sich während der Mitose zur Mitosespindel anordnen kann. Die Basalkörper, auch bekannt als Basalkörperchen oder Kinetosomen, können ebenfalls als MTOC fungieren. Die an ihnen verankerten Mikrotubuli bilden die Wurzeln der Zilien und Flagellen, welche als Axonemen bezeichnet werden.

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Zytoskelett

Filamente

Zellfortsätze

Zellfortsätze vergrößern die Zelloberfläche (Mikrovilli) oder sie sind für die Zellbewegung verantwortlich (Zilien, Flagellen).

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Zusammenfassung