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Verstrebungen, Zugseile, Geleise und Fliessbänder

Mit geeigneten Anfärbemethoden (Fluoreszenz-Markierung) kann man im Innern von eukaryontischen Zellen ein komplexes Netz mikroskopischer Filamente sichtbar machen.

Keratin-Filamente durchziehen das Innere von Epithelialzellen und Verknüpfen über die Desmosomen an den Zell-Zell-Kontakten die Zytoskelette der einzelnen Zellen zu einem zellübergreifenden Netzwerk, das auch nach dem Tod dieser Zellen in Haut, Haaren und Nägeln den Organismus mit einer stabilen Schutzschicht überzieht.

Aktin-Filamente, auch Mikrofilamente genannt, strahlen von den Anhaftpunkten der Zelle in der Kulturschale aus (Bild A), bilden Bündel von 5-9 nm Durchmesser und konzentrieren sich an der Zelloberfläche an Stellen, an denen die Zelle bewegliche Filopodien und Lamellopodien ausbildet. Damit kann die Zelle sich amöbenartig fortbewegen.

Unterschiedliche Typen von Intermediärfilamenten mit einem Durchmesser von 10 nm durchziehen die Zelle wie ein Netz und und geben als Kernlamina dem Zellkern Halt und Form.

Mikrotubuli, Hohlfasern mit einem Durchmesser von 25 nm, strahlen in ruhenden Zellen von Kernnähe zu Zelloberfläche aus (B) und reorganisieren sich während der Zellteilung zu Spindelfasern. Diese ziehen vor der Zellteilung die Tochterchromosomen zu entgegengesetzen Polen der Zelle, so dass jede Tochterzelle einen kompletten Chromosomensatz erhält.

Das Zytoskelett ist kein statisches Gebilde. Die verschiedenen Typen von Fasern bestehen aus nicht-kovalent verknüpften Protein-Untereinheiten, die in einem ständigen Gleichgewicht von Assoziation und Dissoziation befinden. Dadurch, das einige Fasern ein einem Ende neue Untereinheiten einbauen und am andern Ende Untereinheiten abgeben, bilden sie eine Art Fliessband, an das Vesikel sich anheften und durch die Zelle transportieren lassen können.

Motorproteine hangeln sich unter ATP-Verbrauch mit Hilfe von beweglichen Kopfgruppen den Filamenten entlang und können entlang diesen Gleisen ihre Lasten durch die Zelle tragen. So werden zum Beispiel mit Neurotransmittern gefüllte Vesikel entlang der Axone und Dendriten der Nervenzellen zu den Synapsen transportiert.

Wikipedia: Cytoskelett, Mikrotubuli, Aktin, Keratin



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