Cytoskelett
Was das Cytoskelett ist und wie es funktioniert und aufgebaut ist, erfährst du hier im Beitrag und im Video dazu!
Inhaltsübersicht
Cytoskelett einfach erklärt
Das Cytoskelett, Zellskelett oder Zytoskelett ist ein Zellorganell in eukaryotischen Zellen. Die Prokaryoten haben zwar kein Cytoskelett im eigentlichen Sinne, enthalten aber dennoch ähnliche Proteinstrukturen.
Es bildet ein Netzwerk im Cytoplasma der Zelle und besteht aus verschiedenen Proteinen und länglichen Filamenten. Diese sind dynamisch beweglich und können auf- und abgebaut werden.
Dabei gibt es drei Hauptbestandteile:
- Mikrotubuli
- Mikrofilamente
- Intermediärfilamente
Diese Proteinstrukturen ähneln sehr dünnen Fäden mit verschiedenen Durchmessern.
Die Hauptaufgabe des Zytoskeletts ist es, der Zelle eine mechanische Stabilität zu geben. Es ist also auch innerhalb deines Körpers dafür verantwortlich, dass sich deine Zellen nicht allzu stark verformen können. Außerdem ist es für den Stofftransport und die Fortbewegung (Motilität) der gesamten Zelle zuständig.
Das Cytoskelett (en. cytoskeleton) ist ein Netzwerk aus verschiedenen Proteinen im Cytoplasma. In den Eukaryoten besteht es hauptsächlich aus den Mikrotubuli, den Mikrofilamenten und den Intermediärfilamenten. Seine Aufgaben sind die mechanische Stabilisierung, der Stofftransport und die aktive Mobilität der Zelle.
Eukaryotisches Cytoskelett Aufbau
Der Aufbau des Zytoskeletts unterscheidet sich bei den Eukaryoten und den Prokaryoten nur relativ wenig. Seine Bestandteile innerhalb der Pflanzenzelle und der Tierzelle sind jedoch leicht unterschiedlich.
Das eukaryotische Cytoskelett besteht aus Filamenten. Ein Filament ist eine dünne, fadenförmige Struktur aus Proteinen .
Beim Zytoskelett gibt es drei Filamente: die Mikrotubuli, die Mikrofilamente und die Intermediärfilamente. Sie alle sind verschieden groß und haben unterschiedliche Funktionen.
Mikrotubuli und Mikrofilamente
Die Mikrotubuli sind die größten Bestandteile des Cytoskeletts, sie sind zwischen 15 und 25 nm groß. Zusammengesetzt sind die Filamente aus einem runden Protein, dem sogenannten Tubulin. Sie sind in einer „Reihe“ angeordnet, sie nennst du Protofilament. Aus mehreren Protofilamenten besteht dann das Mikrotubuli.
Schau dir gerne unseren Beitrag zu den Mikrotubuli an, um dir ein genaueres Bild von ihrem Aufbau und ihren Funktionen zu machen.
Die zweite Filamentgruppe bilden die sogenannten Mikrofilamente. Sie nennst du auch Aktinfilamente. Die Mikrofilamente sind mit ihrer Größe von nur etwa 6 nm die kleinsten der drei Filamente.
Wie der Name vermuten lässt, bestehen sie zum Großteil aus dem Strukturprotein Aktin. Das ist eines der häufigsten Proteine in Eukaryoten.
Intermediärfilamente
Der dritte Bestandteil des Cytoskeletts sind die Intermediärfilamente. Sie haben einen Durchmesser von etwa 9 nm. Die Bezeichnung intermediär bedeutet in der Mitte liegend und kommt daher, dass ihr Durchmesser zwischen dem der Mikrotubuli und dem der Mikrofilamente liegt.
Intermediärfilamente sind zudem aus sogenannten Monomeren aufgebaut. Sie kannst du dir als sehr reaktionsfähige Moleküle vorstellen. Zwei um sich selbst gewundene Monomere bilden ein Dimer. Wenn sich zwei Dimere aneinander lagern, bildet sich ein Tetramer. Das Intermediärfilament ist dann eine Gruppe dieser Tetramere.
Übrigens: Du kannst dir den Aufbau der Intermediärfilamente anhand ihrer Vorsilben merken. Mono bedeutet nämlich eins, Di steht für zwei und Tetra für vier. Daran kannst du die Anzahl der Monomere ableiten.
Prokaryotisches Cytoskelett Aufbau
Die Prokaryoten besitzen im eigentlichen Sinne kein klassisches Zellskelett. Innerhalb ihres Cytoplasmas enthalten sie jedoch Proteine, die denen des eukaryotischen Zellskeletts ähneln. Somit sind die Proteinfilamente der Prokaryoten auch mit den Mikrotubuli, den Mikrofilamenten und Intermediärfilamenten verwandt.
Insbesondere der Aufbau der Mikrotubuli in den Eukaryoten und der der ihnen ähnlichen Strukturen in den Prokaryoten unterscheidet sich. Während die Mikrotubuli Schichten mit jeweils 13 Protofilamenten enthalten, besitzen die „Mikrotubuli-ähnlichen“ Organellen der Prokaryoten nur 5 Protofilamente.
Cytoskelett Funktion
Das Cytoskelett übernimmt in der Zelle verschiedene Aufgaben. Hauptsächlich ist es dafür zuständig, die typische Struktur der Zelle beizubehalten und sie zu stabilisieren. Zudem ermöglicht das Zellskelett auch den Stofftransport und die Fortbewegung (Mobilität) der Zelle.
Die Mikrotubuli sind zu einem Großteil für den Stofftransport innerhalb des Zytoskeletts verantwortlich. Sie sind dabei in der Lage, Vesikel durch die Zelle zu transportieren. Außerdem sind sie für den Ausbau des Spindelapparates in der Mitose und Meiose verantwortlich.
Eine andere Aufgabe haben die Mikro- bzw. Aktinfilamente: sie stabilisieren die Form deiner Zellen. Weiterhin können sie durch ihr Aktin verschiedene Membranausbuchtungen (fadenförmige Zellfortsätze) in ihrer Form halten. Sie dienen zur Oberflächenvergrößerung der Zellen und verbessern so den Stoffaustausch. Bei den Tierzellen sind die wahrscheinlich wichtigsten Membranausbuchtungen, die sogenannten Mikrovilli .
Die Aktinfilamente finden sich auch in deinen Muskeln wieder. Innerhalb der Muskelzellen liegen nämlich besonders viele Aktinfilamente. Sie tragen dazu bei, dass du deine Muskeln zum Beispiel beim Sport anspannen (Kontraktion) oder entspannen (Relaxation) kannst.
Den größten Einfluss auf die mechanische Stabilität der Zelle haben die Intermediärfilamente. Außerdem stehen sie mit den Mikrotubuli und den Aktinfilamenten in ständiger Verbindung und tauschen Informationen in Form von Proteinen aus. Dadurch können sie diese regulieren und steuern.
Cytoskelett — häufigste Fragen
-
Was ist das Cytoskelett?
Das Cytoskelett, Zytoskelett oder auch Zellskelett ist ein Netzwerk aus Proteinen im Cytoplasma eukaryotischer Zellen. Es ist aus dünnen, fadenförmigen und dynamisch auf- und abbaubaren Zellstrukturen (Proteinfilamenten) aufgebaut. Prokaryoten besitzen zwar kein Cytoskelett, verfügen jedoch über ähnliche Strukturen.
-
Wie ist der Cytoskelett Aufbau?
Das Cytoskelett hat drei Hauptbestandteile: die Mikrofilamente, die Intermediärfilamente und die Mikrotubuli. Die Mikrofilamente und die Intermediärfilamente sind dabei vorwiegend für die Stabilisierung der Zelle zuständig, während die Mikrotubuli hauptsächlich für den Stofftransport zuständig sind.
-
Was ist das Cytoskelett der Pflanzenzelle?
Das Zytoskelett ist ein flexibles Gitter, das das Zytoplasma von fast jedem lebendem Organismus umspannt. Es besteht aus einem Netzwerk aus Filamenten (filamentös) und hat zwei Strukturen zur Grundlage: Aktinfilamente und Mikrotubuli.
Cytoplasma
Super! Jetzt kennst du dich mit dem Cytoskelett bestens aus. Es befindet sich im sogenannten Cytoplasma und ist ein wichtiger Teil davon. Was es damit auf sich hat, erfährst du in unserem Video . Los geht’s!
