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Kompaktlexikon der Biologie: Cytoskelett

Cytoskelett, bei Eucyten ein Gestalt und innere Strukturen verleihendes Netzwerk verschiedener Proteinfilamente. Das C. dient als Gerüst für die Wanderung der Organellen und anderer Cytoskelettelemente und ist bei wichtigen Prozessen wie Mitose, Meiose, Zelldifferenzierung und Cytokinese maßgeblich beteiligt.

Als dünnste Filamente des C. kommen Actinfilamente (Actin) vor, die in linearen Bündeln, zweidimensionalen Netzwerken und dreidimensionalen Gelen organisiert sind. Ihr Durchmesser beträgt ca. 7 nm. Besonders häufig sind sie im Cortex vorhanden, der sich unterhalb der Plasmamembran befindet. Zusammen mit Actin bindenden Proteinen verleihen Actinfilamente der Zelloberfläche mechanische Widerstandskraft. Actinfilamente sind für viele Bewegungserscheinungen wichtig, vor allem wenn die Zelloberfläche daran beteiligt ist. Die Phagocytose ist ebenso auf Actinfilamente angewiesen wie die Cytokinese, bei der ringartig angeordnete Aktinfilamente zur Durchschnürung der beiden Tochterzellen führen. Ferner spielen sie bei der Muskelkontraktion eine Rolle und sind an der Struktur der Mikrovilli des Dünndarmepithels beiteiligt.

Die dicksten Filamente des C. sind die Mikrotubuli. Ihr äußerer Durchmesser beträgt ca. 25 nm. Bei tierischen Zellen entspringen sie dem Centrosom und erstrecken sich nach außen hin. Während der Interphase lenken sie vor allem den intrazellulären Transport, indem sie als Leitbahnen von Organellen, Vesikeln und anderen Zellbestandteilen fungieren. Während der Mitose sind Mikrotubuli für die Ausbildung des Spindelapparates verantwortlich, mit dessen Hilfe die Chromosomen (bzw. Chromatiden) zu gleichen Teilen auf die Tochterzellen verteilt werden.

Die Intermediärfilamente (Durchmesser ca. 10 nm) durchziehen das Cytoplasma und bilden die Kernlamina, die sich unmittelbar unter der Kernmembran befindet. Sie zeichnen sich durch eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen aus. Bei Zell-Zell-Verbindungen sind sie an deren Ausbildung beteiligt.

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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