Sitoskeleton adalah jaringan serat yang ada di dalam sitoplasma sel. Dalam sel eukariotik, sitoskeleton terdiri dari mikrotubulus, filamen aktin dan filamen intermediet. Pada sel prokariotik dapat diamati jaringan serat yang menyerupai sitoskeleton sel eukariotik. Di antara fungsi sitoskeleton, kita dapat menyoroti dukungan sel dan pemeliharaan bentuknya.
Pengertian
Sitoskeleton adalah jaringan serat protein yang terletak di dalam sitoplasma sel. Serat yang membentuk sitoskeleton sel eukariotik adalah mikrotubulus, filamen aktin, juga disebut mikrofilamen, dan filamen perantara.
Kehadiran protein struktural dalam sitoskeleton dikaitkan, misalnya, dengan mempertahankan bentuk sel. Kehadiran protein motorik dikaitkan dengan berbagai jenis gerakan yang terjadi di dalam sel.
Sitoskeleton adalah struktur dinamis, yang dipertahankan oleh interaksi yang lemah, yang memungkinkannya untuk terurai di satu wilayah sel dan menyusun kembali dirinya di wilayah lain. Karena mereka terdiri dari subunit kecil, proses asosiasi dan distribusinya terjadi dengan cepat.
Sitoskeleton adalah jaringan serat yang membentuk “infrastruktur” sel eukariotik, sel prokariotik, dan arkean. Dalam sel eukariotik, serat-serat ini terdiri dari jaring filamen protein yang kompleks dan protein motorik yang membantu pergerakan sel dan menstabilkan sel.
Fungsi
Sitoskeleton memiliki banyak fungsi di dalam sel, seperti:
- Mempertahankan bentuk sel terutama pada sel yang tidak memiliki dinding sel (sel hewan);
- Dukungan sel mekanis;
- Manipulasi membran, seperti dalam pembentukan vakuola makanan;
- Gerakan sel (gerakan amoeboid);
- Pembentukan bulu mata dan flagela;
- Pembentukan spindel mitosis;
- Gerakan organel dan vesikula di dalam sel.
Sitoskeleton meluas ke seluruh sitoplasma sel dan mengarahkan sejumlah fungsi penting.
- Sitoskeleton membantu sel mempertahankan bentuknya dan memberi dukungan pada sel.
- Berbagai organel seluler ditahan oleh sitoskeleton.
- Sitoskeleton membantu dalam pembentukan vakuola.
- Sitoskeleton bukanlah struktur statis tetapi mampu membongkar dan memasang kembali bagian-bagiannya untuk memungkinkan mobilitas sel internal dan keseluruhan. Jenis gerakan intraseluler yang didukung oleh sitoskeleton meliputi pengangkutan vesikel ke dalam dan ke luar sel, manipulasi kromosom selama mitosis dan meiosis, dan migrasi organel.
- Sitoskeleton memungkinkan migrasi sel karena motilitas sel diperlukan untuk konstruksi dan perbaikan jaringan, sitokinesis (pembelahan sitoplasma) dalam pembentukan sel anak, dan dalam respon sel imun terhadap kuman.
- Sitoskeleton membantu dalam pengangkutan sinyal komunikasi antar sel.
- Sitoskeleton membentuk tonjolan seperti embel-embel seluler, seperti silia dan flagela, di beberapa sel.
Struktur sitoskeleton
Sitoskeleton terdiri dari setidaknya tiga jenis serat: mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen menengah. Serat-serat ini dibedakan berdasarkan ukurannya dengan mikrotubulus yang paling tebal dan mikrofilamen yang paling tipis.
Serat Protein
Mikrotubulus adalah batang berlubang yang berfungsi terutama untuk membantu mendukung dan membentuk sel dan sebagai “rute” di mana organel dapat bergerak. Mikrotubulus biasanya ditemukan di semua sel eukariotik. Panjangnya bervariasi dan berukuran sekitar 25 nm (nanometer).
Mikrofilamen atau filamen aktin adalah batang padat dan tipis yang aktif dalam kontraksi otot. Mikrofilamen sangat lazim dalam sel otot. Mirip dengan mikrotubulus, mereka biasanya ditemukan di semua sel eukariotik. Mikrofilamen terutama terdiri dari aktin protein kontraktil dan berukuran diameter hingga 8 nm. Mereka juga berpartisipasi dalam gerakan organel.
Filamen intermediata dapat melimpah di banyak sel dan memberikan dukungan untuk mikrofilamen dan mikrotubulus dengan menahannya di tempatnya. Filamen-filamen ini membentuk keratin yang ditemukan dalam sel epitel dan neurofilamen dalam neuron. Mereka mengukur 10 nm dengan diameter.
Protein Motor
Sejumlah protein motorik ditemukan dalam sitoskeleton. Seperti namanya, protein ini secara aktif menggerakkan serat sitoskeleton. Akibatnya, molekul dan organel diangkut di sekitar sel. Protein motorik ditenagai oleh ATP, yang dihasilkan melalui respirasi sel. Ada tiga jenis protein motorik yang terlibat dalam pergerakan sel.
- Kinesin bergerak di sepanjang mikrotubulus yang membawa komponen seluler di sepanjang jalan. Mereka biasanya digunakan untuk menarik organel ke membran sel.
- Dinein mirip dengan kinesin dan digunakan untuk menarik komponen seluler ke dalam menuju nukleus. Dynein juga berfungsi untuk menggeser mikrotubulus relatif satu sama lain seperti yang diamati dalam pergerakan silia dan flagela.
- Miosin berinteraksi dengan aktin untuk melakukan kontraksi otot. Mereka juga terlibat dalam cytokinesis, endocytosis (endo-cyt-osis), dan exocytosis (exo-cyt-osis).
Aliran sitoplasma
Sitoskeleton membantu membuat streaming sitoplasma menjadi mungkin. Juga dikenal sebagai siklosis, proses ini melibatkan pergerakan sitoplasma untuk mensirkulasi nutrisi, organel, dan zat lain di dalam sel. Siklosis juga membantu dalam endositosis dan eksositosis, atau pengangkutan zat masuk dan keluar sel.
Saat kontrak mikrofilamen sitoskeletal, mereka membantu mengarahkan aliran partikel sitoplasma. Ketika mikrofilamen melekat pada kontrak organel, organel ditarik dan sitoplasma mengalir ke arah yang sama.
Aliran sitoplasma terjadi pada sel prokariotik dan eukariotik. Pada protista, seperti amuba, proses ini menghasilkan ekstensi sitoplasma yang dikenal sebagai pseudopodia. Struktur ini digunakan untuk menangkap makanan dan untuk penggerak.
Komposisi sitoskeleton
Sitoskeleton dibentuk oleh mikrotubulus, filamen aktin dan filamen intermediet:
- Mikrotubulus: mereka dibentuk oleh molekul protein tubulin α dan β dan membentuk tabung berongga panjang yang berukuran sekitar 25 nm. Mikrotubulus adalah struktur dinamis, berada dalam perakitan konstan dan pembongkaran strukturnya. Mereka hadir di sitoplasma dan ekstensi seluler, seperti silia dan flagela. Di antara fungsi mikrotubulus, kita dapat menyebutkan pemeliharaan sel, pembentukan gelendong mitosis, pembentukan dan pergerakan silia dan flagela serta pergerakan organel seluler dan kromosom selama proses mitosis.
- Filamen aktin: juga disebut mikrofilamen, terdiri dari aktin, membentuk spiral dengan diameter sekitar 7 nm. Di antara fungsi filamen ini, kami menyoroti pemeliharaan, serta perubahan bentuk sel, pergerakan sel (gerakan amebooid) dan, di sitoplasma (sel tumbuhan), kontraksi dan pembelahan sel.
- Filamen intermediet: berdiameter antara 8 nm dan 12 nm, mereka terdiri dari lebih dari 50 jenis protein, seperti keratin dan desmin. Filamen ini kurang dinamis dari yang lain, tidak ditemukan di semua sel eukariotik dan terkait dengan mempertahankan bentuk sel, membentuk lamina inti (melapisi membran inti secara internal dan mengikat kromosom dan pori-pori inti) dan mengikat beberapa organel di dalam sitoplasma sel.
Sitoskeleton sel tumbuhan
Sitoskeleton sel tumbuhan terdiri dari jaringan serat protein tiga dimensi. Serat yang ada dalam sitoskeleton sel-sel ini adalah mikrotubulus dan filamen aktin, filamen perantara mungkin juga ada, namun struktur dan fungsinya dalam sel ini kurang diketahui.
Sitoskeleton dalam sel tumbuhan terkait dengan fungsi seperti:
- Gerakan organel melalui sitoplasma;
- Pembelahan sel;
- Pertumbuhan sel;
- Pembedaan sel.