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Biologie · Die menschliche Zelle
Mikrotubuli, Aktin- und Intermediärfilamente im Vergleich: Dicke, Baustein, Polarität und Aufgaben, dazu die Motorproteine Kinesin, Dynein und Myosin.
Drei Filamente, drei Jobs: Mikrotubuli sind Schienen, Aktin formt und bewegt, Intermediärfilamente halten Zug aus.
Das Zytoskelett gibt der Zelle Form, liefert Schienen für den Transport und macht Bewegung möglich. Mikrotubuli und Aktin werden ständig auf- und abgebaut, Intermediärfilamente bleiben stabil.
| Filament | Baustein | Aufgabe |
|---|---|---|
| Mikrotubuli, 25 nm | Tubulin | Schienen, Spindel, Zilien |
| Intermediärfilamente, 10 nm | Keratin, Lamine u. a. | Zugfestigkeit |
| Aktinfilamente, 7 nm | Aktin | Zellform, Bewegung, Muskel |
Dicke: Mikrotubuli > Intermediärfilamente > Aktin. Mikrotubuli und Aktin sind polar (Plus- und Minus-Ende), Intermediärfilamente unpolar.
Mikrotubuli sind Hohlröhren aus Tubulin-Dimeren (α und β), die sich zu 13 Längsreihen (Protofilamenten) ordnen. Gebaut werden sie am Zentrosom, dem Organisationszentrum. Dort liegt das Minus-Ende, das Plus-Ende wächst zur Zellperipherie.
Zentriolen sind Zylinder aus neun Mikrotubuli-Tripletts (9x3). Zwei im rechten Winkel stehende Zentriolen bilden das Zentrosom. → Ausführlich in: Zentriolen
Sie leisten drei Dinge:
→ Ausführlich in: Zellteilung und Kinozilien, Geißeln, Mikrovilli
Auf den Schienen laufen Motorproteine und verbrauchen dabei ATP:
| Motorprotein | Läuft zum | Fracht geht |
|---|---|---|
| Kinesin | Plus-Ende | zur Peripherie (anterograd) |
| Dynein | Minus-Ende | zum Zentrum (retrograd) |
Aktinfilamente (Mikrofilamente) sind zwei umeinander gewundene Ketten aus Aktin. Sie entstehen, wenn globuläres G-Aktin unter ATP-Verbrauch zu F-Aktin polymerisiert, und liegen als Netz direkt unter der Zellmembran.
Das nutzt die Zelle für:
Intermediärfilamente bestehen aus langen Proteinketten, die sich zu seilartigen Fasern verdrillen. Sie sind unpolar, sehr reißfest und wenig umbaubar.
Gerichteter Transport braucht ein Plus- und ein Minus-Ende wie bei Mikrotubuli und Aktin. Intermediärfilamente sind unpolar und haben keine Richtung.
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeVergleiche die drei Fasertypen nach Durchmesser, Baustein und Polarität.
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
Interaktives Zellmodell
Deine AufgabeWähle Kinesin und Dynein nacheinander: Zu welchem Ende läuft jedes Motorprotein, und wo liegt dieses Ende in der Zelle?
