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Das Zytoskelett ist ein dynamisches Proteinnetzwerk, das der Zelle Stabilität verleiht, Transportwege bereitstellt und aus Mikrotubuli, Aktin- und Intermediärfilamenten besteht.
Das Zytoskelett ist kein starres Skelett, sondern ein hochdynamisches Netzwerk aus Proteinfasern, das die gesamte Zelle durchzieht. Man kann es sich wie eine Kombination aus einem stabilisierenden Stahlgerüst und einem Schienensystem für den Güterverkehr vorstellen, das ständig umgebaut wird.
Die Mikrotubuli sind mit einem Durchmesser von etwa 25 nm die dicksten Komponenten. Sie bestehen aus dem Protein Tubulin (Alpha- und Beta-Untereinheiten), das sich zu hohlen Röhren zusammenlagert. Sie dienen als Schienen für den intrazellulären Transport und bilden während der Zellteilung den Spindelapparat aus, der die Chromosomen trennt.
Ein zentraler Bestandteil für die Organisation der Mikrotubuli sind die Zentriolen. Diese zylindrischen Strukturen bestehen aus einer charakteristischen 9x3-Struktur (neun Tripletts von Mikrotubuli). Zwei rechtwinklig angeordnete Zentriolen bilden das Zentrosom, welches als Hauptorganisationszentrum für den Aufbau der Mikrotubuli fungiert.
Die Aktinfilamente (auch Mikrofilamente genannt) sind mit ca. 7 nm die dünnsten Fasern. Sie bestehen aus dem Protein Aktin, das in einer Doppelhelix gewunden ist. Sie sind entscheidend für die Zellform, die Zellbewegung und bilden das strukturelle Rückgrat von Mikrovilli (fingerförmige Ausstülpungen zur Oberflächenvergrößerung).
Intermediärfilamente liegen mit etwa 10 nm Durchmesser größenmäßig zwischen den anderen beiden. Sie sind besonders stabil und dienen primär der mechanischen Festigkeit, ähnlich wie Zugseile. Ein wichtiges Beispiel ist das Keratin in Epithelzellen oder die Lamine, die die Innenseite der Kernhülle stabilisieren.
Während Mikrotubuli und Aktinfilamente eine hohe Polarität aufweisen (ein Plus- und ein Minus-Ende für gerichteten Aufbau), sind Intermediärfilamente unpolar. Diese Dynamik ermöglicht es der Zelle, innerhalb von Sekunden auf äußere Reize zu reagieren und ihre Form zu verändern.
