Definisjon av mikrofilament

Mikrofilamenter, også kalt aktinfilamenter, er polymerer av proteinaktinet som er en del av cellens cytoskjelett. Cytoskjelettet er nettverket av proteinfilamenter som strekker seg gjennom hele cellen, noe som gir cellestrukturen og holder organeller på plass. Mikrofilamenter er de minste filamentene i cytoskelettet. De har roller i cellebevegelse, muskelsammentrekning og celledeling.

Mikrofilamentstruktur

Mikrofilamenter består av to tråder av underenheter av proteinaktin (derav navnet aktinfilamenter) såret i en spiral. Spesifikt kalles aktinunderenhetene som kommer sammen for å danne et mikrofilament, kuleformet aktin (G-aktin), og når de først er sammenføyet, kalles de filamentøst aktin (F-aktin). Som mikrotubuli er mikrofilamenter polare. Deres positivt ladede, eller pluss ende, er tagget og den negativt ladede minusenden er spiss. Polarisering skjer på grunn av det molekylære bindingsmønsteret til molekylene som utgjør mikrofilamentet. Som mikrotubuli vokser plussenden raskere enn minusenden.

Mikrofilamenter er de tynneste filamentene i cytoskelettet, med en diameter på omtrent 6 til 7 nanometer. Et mikrofilament begynner å dannes når tre G-aktinproteiner kommer sammen for å danne en trimer. Deretter binder mer aktin til piggenden. Prosessen med selvmontering blir hjulpet av autoklampin-proteiner, som fungerer som motorer for å hjelpe til med å montere de lange trådene som utgjør mikrofilamenter. To lange tråder av aktin ordnes i en spiral for å danne et mikrofilament.

Dette er et mikrografi av mikrofilamenter i et musembryo.

Funksjoner til mikrofilamenter

Muskelsammentrekning

En av de viktigste rollene til mikrofilamenter er å trekke sammen muskler. Det er en høy konsentrasjon av mikrofilamenter i muskelceller, der de danner myofibriller, den basale enheten til muskelcellen. Actin er et uunnværlig protein for muskelbevegelse, og mikrofilamenter kalles ofte aktinfilamenter fordi actin er så fremtredende i kroppens muskelsystem. I muskelceller fungerer actin sammen med proteinet myosin for å la musklene trekke seg sammen og slappe av. Her kan verken actin eller myosin fungere ordentlig uten den andre, og de danner et kompleks som kalles actomyosin. Grupper av actomyosin finnes i sarkomerer, den grunnleggende enheten av muskelvev.

Cellebevegelse

Mikrofilamenter spiller en rolle i å få celler til å bevege seg. Dette skjer i hele kroppen, og det er også veldig viktig for organismer der hele kroppen består av en celle, for eksempel amøber. uten mikrofilamenter, ville de ikke være bevegelige. Actomyosin spiller en rolle her akkurat som det gjør i muskelceller. For at celler skal bevege seg, må den ene enden av et mikrofilament forlenges mens den andre enden må forkorte, og myosin fungerer som en motor for å få dette til.

Mikrofilamenter har også en rolle i cytoplasmatisk streaming. Cytoplasmatisk streaming er strømmen av cytoplasma (innholdet i cellen, inkludert væskedelen kalt cytosol og celleorganeller) gjennom hele cellen. Det lar næringsstoffer, avfallsprodukter og celleorganeller reise fra en del av cellen til en annen. Mikrofilamenter kan feste seg til en celleorganell og deretter trekke seg sammen og trekke organellen til et annet område av cellen.

Celledeling

En annen viktig funksjon av mikrofilamenter er å hjelpe til med å dele cellen under mitose (celledeling). Mikrofilamenter hjelper prosessen med cytokinese, som er når cellen «klemmer av» og fysisk skilles i to datterceller. Under cytokinese dannes det en ring av aktin rundt cellen som skilles, og deretter trekker myosinproteinene på aktinet og forårsaker det å trekke seg sammen. Ringen blir smalere og smalere rundt cellen, og drar cellemembranen med den, til den deler seg i to celler. Etterpå polymeriserer mikrofilamentene, eller brytes ned, til aktinmolekyler, noe som får ringen til å spres når den ikke er lenger behov.

Andre cytoskelettkomponenter

De to andre typene filamenter som utgjør cytoskelettet er mellomfilamenter og mikrotubuli. Mellomliggende filamenter er større enn mikrofilamenter, med en diameter på ca. nm, og mikrotubuli er større enn mellomfilamenter ved 23 nm. Mellomliggende filamenter bærer spenning i cellen, gir cellestrukturen og organiserer celleorganeller og binder dem på plass. Mikrotubuli har en rolle s i å transportere organeller i cellen, danne den mitotiske spindelen under celledeling, og danne strukturer som cilia og flagella som hjelper visse celler til å bevege seg. Mikrofilamenter, mellomfilamenter og mikrotubuli fungerer alle sammen som en del av cytoskelettet for å organisere cellen og hjelpe den med å utføre sine funksjoner.

• Actin – Proteinet som spontant kommer sammen for å danne mikrofilamenter.
• Cytoskeleton – Et nettverk av proteinfilamenter som strekker seg gjennom celleplasten.
• Actomyosin – Et kompleks av proteinene actin og myosin som er ansvarlig for muskelbevegelse.
• Cytoplasmatisk streaming – Strømmen av cytoplasma gjennom cellen; den transporterer molekyler og organeller i cellen fra ett sted til et annet.

Quiz

1. Mikrofilamenter har roller i _____.
A. Cytoplasmatisk streaming
B. Muskelsammentrekning
C. Cellebevegelse
D. Alt det ovennevnte

2. Er mikrofilamenter bredere, tynnere enn eller like store som mikrotubuli?
A. Bredere
B. Tynnere
C. Samme størrelse

3. Hvilket protein danner et kompleks med aktin i muskelceller?
A. Lamin
B. Autoclampin
C. Myosin
D. Actomyosin