Citoscheletul și unele mișcări celulare

Biologia celulei se intrepatrunde cu ecologia. Miscarile din fibrele musculare sunt implicate esential in relatiile trofice ale organismelor, in reproducere, in comunicare de informatii, aparare, raspandire, etc.

Spermatozoidul asigura cu flagelul sau fecundatia.

Cilii vibratili determina miscarile la foarte multe protiste, asigura eliminarea poluantilor din caile respiratorii iar cili speciali produc mecanoreceptia. Implicarea SNV este de asemenea notabila aici.

Pseudopodele cu citoscheletul lor foarte mobil asigura diapedeza si endocitozele necesare leucocitelor in apararea antiinfectioasa

Toate felurile de diviziuni cariochinetice implica structuri microtubulare de tipul fusului de diviziune cu implicatii esentiale in cresterea si dezvoltarea fiintelor care apartin la toate speciile de eucariote din ecosistemele cunoscute.

Patrundem in celula eucariota stabatand membrana celulara sau plasmalema. Citoplasma evidentiaza o retea de filamente subtiri. Aceste structuri se numesc diferentieri citoplasmatice si strabat tot spatial citoplasmei aflat in afara organitelor celulare , in spatiul citoplasmatic din afara organitelor celulare numit citosol, hialoplasma sau matricea citoplasmatica. In citosol, celula depoziteaza ca intr-un fel de magazie, rezervele ei de glicogen, lipide si ioni, etc. Citosolul este un fel de mediu intern al celulei care scalda toate organitele celulei, putand fi denumit si mediu interior pentru a distinge acest mediu de mediul intern al organismului pluricelular. In acest mediu interior al celulei au loc relatii metabolice intre el si organitele celulare. In citosol se produce un sir de reactii chimice de degradare a glucozei, numit glicoliza, tot aici glucoza se depune in glicogen prin glicogenogeneza si tot aici glicogenul e desfacut prin glicogenoliza in molecule de glucoza. In citosol se metabolizeaza aminoacizii si se sintetizeaza acizii grasi. In citosol exista ribozomi liberi care sintetizeaza proteine proprii celulei, nu proteine de export ca in reticulul endoplasmic rugos tapetat si el cu ribozomi.

Din punct de vedere fizic, citoplasma este o solutie de macromolecule proteice dizolvate in apa, deci un sistem omogen. Aceste macromolecule au dimensiuni de 10 la minus 5-10 la minus 7nm(nanometri, 1nm=10 la minus 9) si de aceea nu trebuie sa mire faptul ca citoplasma manifesta fenomene comune cu sistemele eterogene coloidale (cum sunt de, de exemplu, sarurile coloidale de aur): aspectul e opalescent (pentru ca particulele imprastie in toate partile lumina ce cade asupra lor; fenomenul Faraday-Tyndall) , in citoplasma observam miscarea browniana; la sedimentare prin centrifugare obtinem aranjate componentele citoplasmei in ordinea densitatii lor si de asemenea citoplasma e schimbatoare, prezentand tranzitii sol-gel. In starea de sol citoplasma ofera o miscare libera a particulelor in apa si capata o fluiditate mare. In starea de gel, particulele sunt legate intr-o retea in ochiurile careia se afla apa si astfel citoplasama capata o vascozitate mare sau foarte mare.

Exista treceri continue intre starea de sol si cea de gel si invers ceea ce da acel dinamism interesant al citoplasmei vii. Chiar si diferentierile citoplasmatice au un caracter foarte dinamic. In toate celulele eucariote gasim 4 tipuri de diferentieri citoplasmatice:

a)filamentele de miozina;

b)filamente de actina;

c)filamentele intermediare;

d)microtubulii.

Ceea ce este caracteristic pentru toate cele 4 tipuri de diferentieri este faptul ca ele sunt formate prin polimerizarea unor proteine monomer aflate in citosol.

a) Filamentele de miozina se formeaza prin polimerizarea moleculelor de miozina-macromolecule cu greutatea moleculara de 470 000 daltoni si alcatuite din 6 lanturi polipeptidice. Aceste filamente au aspectul unui baston cilindric gros si prevazut cu doua capete acoperite cu noduri si la mijloc e un fel de coada sau zona goala ce uneste cele doua capete. Capetele globulare ale filementului de miozina pot interactiona cu actina si de asemenea au activitate ATP-azica. Polimerizarea miozinelor se face prin cozile lor-filamentul de miozina are o zona goala sau nuda aflata la mijloc si doua zone mai groase la extremitati unde proemina capetele globulare ale miozinelor de jur imprejurul filamentului de miozina.

In celulele nemusculare filamentele de miozina sunt scurte si formate din 10-20 de molecule. Pe langa scurtimea lor mai sunt si labile. In celulele nemusculare miozina e asociata cu actina si are rol in unele miscari celulare.

In celulele musculare polimerizeaza aproximativ 500 de molecule de miozina si se formeaza filamente groase cu diametrul de 10-20 nm. Aceste sunt structuri stabile aranjate ordonat intr-o retea hexagonala impreuna cu filamentele de actina, cu care tot impreuna realizeaza contractia musculara.

b)Filamentele de actina. Daca ele se afla in citoplasma celulelor musculare, atunci ele mai contin si alte proteine asociate impreuna cu care formeaza filamentele subtiri. In celulele nemusculare, filamentele de actina poarta denumirea