خيوط الهيكل الخلوي:
الهيكل الخلوي هو الهيكل الرئيسي الداعم للخلية، حيث يتكون الهيكل الخلوي من عدة خيوط بأحجام مختلفة، وتشمل هذه الخيوط؛ الخيوط الدقيقة والخيوط الوسيطة والأنابيب الدقيقة.
تحتوي الخلايا على ثلاثة أنواع من الخيوط هي خيوط دقيقة وهي خيوط أكتين تُعرف أيضًا باسم الخيوط الدقيقة، وهي أصغر خيوط في القطر في الخلية، ويبلغ قطرها حوالي 7 نانومتر، وهي مكونة من مونومرات أكتين تتبلمر في خيوط لها خيطان يلتفان حول بعضهما البعض، وخيوط وسيطة والأنابيب الدقيقة بشكل جماعي تُعرف هذه باسم الهيكل الخلوي.
تعتبر خيوط الأكتين مهمة في شكل الخلية وحركة الخلية، حيث إن ما يقرب من نصف الأكتين في الخلية غير مبلمر، ويمكن إطلاق هذا التجمع من الأكتين بسرعة لبلمرة خيوط أكتين جديدة، ودفع نتوءات جديدة خارج الخلية، كما يمكن أن تتبلمر خيوط الأكتين وتتلاشى البلمرة بسرعة كبيرة استجابة للإشارات الخلوية، مما يؤدي إلى تغيير شكل الخلية بسرعة.
تشكل خيوط الأكتين أيضًا مسارًا لمحركات الميوسين، والتي يمكنها نقل الحويصلات على طول مسار الأكتين أو التفاعل مع خيوط الأكتين لعقد الخلية كما هو الحال في العضلات، والأكتين مرتبط بتقاطعات ضيقة قدرتها على التفاعل مع الميوسين تعني أنه يمكن أن يشكل شبكة مقلصة داخل الخلية مع الأكتين، وهذه شبكة تقلص أقل تنظيماً من شبكة خيوط الأكتين والميوسين الموجودة في العضلات الهيكلية، كما تم العثور على حزم الأكتين أيضًا في الميكروفيلي.
سميت الألياف الدقيقة بهذا الاسم نظرًا لكونها أصغر بنية خيطية للهيكل الخلوي، حيث يبلغ قطرها عادةً حوالي 6 نانومتر، والتي تتكون من مونومرات أكتين مبلمرة إلى حلزون مزدوج الشريطة، إذ على الرغم من أنها ليست خيوطًا دقيقة في حد ذاتها، إلا أن الميوسينات هي عائلة من البروتينات التي تتفاعل مع الأكتين لأداء أنشطة حركية مختلفة داخل الخلية.
تحتوي الميوسينات على ثلاثة مجالات، يربط مجال الرأس الأكتين ويحلل (ATP) لتوليد الحركة، ويمكن أن ينحني مجال العنق لاستيعاب حركة الجزيئات، ويمكن لمجال الذيل ربط الجزيئات الأخرى للنقل، كما يشارك الأكتين والميوسين بشكل كبير في حركة الخلايا ونقل العضيات والحويصلات وتقلص العضلات؛ لأنها المكونات الرئيسية للقسيم العضلي في العضلات.
تتمثل الوظيفة المتخصصة لمركب الأكتين والميوسين في الحلقة المقلصة التي تشكلت أثناء الطور النهائي لانقسام الخلية، حيث يصطف الأكتين والميوسين في منتصف الخلية لتقسيم السيتوبلازم (الحركية الخلوية) إلى خليتين ابنتيتين.
الأنابيب المجهرية:
الأنابيب الدقيقة هي أكبر الخيوط الموجودة في الخلية التي يبلغ قطرها حوالي 20 نانومتر، حيث إنها هياكل أنبوبية مجوفة غير متفرعة مصنوعة من بروتين توبولين، ويمكن للأنابيب الدقيقة أن تتبلمر وتزيل البلمرة بسرعة كبيرة في الخلايا كما تفعل خيوط الأكتين.
يتم نواة الأنابيب الدقيقة في بدء النمو من المريكز في الجسيم المركزي للخلية، وهو مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة (MTOC)، وعادة ما يقع الجسيم المركزي فوق النواة مباشرة، وتشع الأنابيب الدقيقة من الجسيم المركزي، وتعتبر الأنابيب الدقيقة مهمة في النقل الخلوي في الخلايا البينية، حيث يتم نقل العديد من الحويصلات على طول الأنابيب الدقيقة بواسطة البروتينات الحركية الدقيقة (dynein وkinesins)،كذلك الأنابيب الدقيقة مهمة أيضًا في الانقسام وهي مكونات مهمة للأهداب.
بروتوفيلامينتس:
يتم ترتيب وحدات التوبولين الفرعية في صفوف تسمى خيوط أولية، وتتكون هذه من وحدات فرعية متناوبة أ و ب، وتتجمع الخيوط الأولية في هيكل أنبوبي في الأنابيب الدقيقة، ويبلغ قطر هذا الأنبوب 25 نانومتر.
متوسطة الشعيرات:
تسمى هذه الخيوط خيوط وسيطة؛ لأنها متوسطة الحجم بين خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة، حيث يبلغ قطرها من 8 إلى 10 نانومتر، وإنها بمثابة سقالة خلوية للخلية فهي أكثر ثباتًا من الأنابيب الدقيقة أو خيوط الأكتين، وتتبلمر وتزيل البلمرة ببطء نسبيًا في الخلايا البينية.
تزيل البلمرة أثناء انقسام الخلية وتصلح في نهاية انقسام الخلية، أيضًا لا توجد بروتينات حركية مرتبطة بالخيوط الوسيطة تحتوي خيوط الأكتين على بروتينات حركية تسمى الميوسين، والأنابيب الدقيقة لها كينيسين أو داينين، حيث يتم إدخال الخيوط الوسيطة في الديسموسومات عند تقاطعات الخلية الخلوية، وتساعد في الحفاظ على اتصال الخلية الخلوية فضلاً عن السلامة الهيكلية للخلية نفسها.
يمكن أن تساعد الشعيرات الوسيطة أيضًا في نقل القوى بين الخلايا، كما هو الحال في العضلات الملساء، ويعد نوع الخيوط الوسيطة الموجودة في نوع الخلية نموذجيًا لهذا النوع من الخلايا على سبيل المثال:
- تحتوي الخلايا الظهارية على الكيراتين.
- تحتوي خلايا اللحمة المتوسطة على الفيمنتين.
- تحتوي خلايا العضلات على (desmin).
- تحتوي الخلايا العصبية على خيوط عصبية.
- تحتوي الصفيحة النووية على خيوط وسيطة تسمى (Lamins) (A وB وC) في جميع الخلايا.
