MIKROTUBULI: STRUKTUR, FUNKSJONER OG KLINISK BETYDNING - BIOLOGI - 2026

De mikrotubuli er formet cellulære strukturer som spiller nøkkel sylinderstøtte - relaterte funksjoner, cellemotilitet og celledeling, blant andre. Disse filamentene er til stede i eukaryote celler.

De er hule og deres indre diameter er i størrelsesorden 25 nm, mens den ytre måler 25 nm. Lengden varierer mellom 200 nm og 25 um. De er ganske dynamiske strukturer, med en definert polaritet, i stand til å vokse og forkorte.

Struktur og sammensetning

Mikrotuber består av proteinmolekyler. De er laget av et protein som heter tubulin.

Tubulin er en dimer, dens to komponenter er α-tubulin og β-tubulin. Den hule sylinderen består av tretten kjeder av denne dimeren.

Endene av en mikrotubule er ikke de samme. Det vil si at det er en polaritet av glødetrådene. Den ene ekstremen er kjent som pluss (+) og den andre som minus (-).

Mikrotubulen er ikke en statisk struktur, glødetrådene kan raskt endre størrelse. Denne vekst- eller forkortelsesprosessen foregår hovedsakelig på det ekstreme; Denne prosessen kalles selvmontering. Dynamikken i mikrotubuli gjør at dyreceller kan endre form.

Det er unntak. Denne polariteten er utydelig i mikrotubuli inne i dendrittene, i nevronene.

Mikrotubuli er ikke homogent distribuert i alle celleformer. Plasseringen avhenger hovedsakelig av celletypen og tilstanden til den. I noen protozo-parasitter danner mikrotubuli for eksempel en rustning.

På samme måte, når cellen er i grensesnitt, blir disse filamentene spredt i cytoplasma. Når cellen begynner å dele seg, begynner mikrotubulene å organisere seg på den mitotiske spindelen.

Egenskaper

cytoskjelettet

Cytoskjelettet består av en serie filamenter, inkludert mikrotubuli, mellomfilamenter og mikrofilamenter. Som navnet tilsier, er cytoskjelettet ansvarlig for å støtte cellen, bevegelighet og regulering.

Mikrotubuli knytter seg til spesialiserte proteiner (MAP) for å oppfylle sine funksjoner.

Cytoskjelettet er spesielt viktig i dyreceller, siden de mangler en cellevegg.

Mobilitet

Mikrotubuli spiller en grunnleggende rolle i motoriske funksjoner. De fungerer som en slags ledetråd for at bevegelsesrelaterte proteiner kan bevege seg. Tilsvarende er mikrotubuli veibane og proteiner er biler.

Spesifikt er kinesiner og dynein proteiner som finnes i cytoplasmaet. Disse proteinene binder seg til mikrotubuli for å utføre bevegelser og tillate mobilisering av materialer i hele celleområdet.

De bærer vesikler og reiser lange avstander gjennom mikrotubuli. De kan også transportere varer som ikke er i vesiklene.

Motoriske proteiner har en slags armer, og gjennom endringer i formen til disse molekylene kan det utføres bevegelse. Denne prosessen er avhengig av ATP.

Cellular divisjon

Når det gjelder celledeling, er de viktige for riktig og rettferdig fordeling av kromosomer. Mikrotubulene samles og danner den mitotiske spindelen.

Når kjernen deler seg, bærer og skiller mikrotubulatene kromosomene til de nye kjernene.

Cilia og flagella

Mikrotubuli er relatert til cellulære strukturer som tillater bevegelse: cilia og flagella.

Disse vedhengene er formet som tynne pisker og lar cellen bevege seg i omgivelsene. Mikrotubuli fremmer sammenstillingen av disse celleforlengelsene.

Cilia og flagella har en identisk struktur; ciliene er imidlertid kortere (10 til 25 mikron) og har en tendens til å jobbe sammen. For bevegelse er den påførte kraften parallell med membranen. Den cilia fungerer som "padler" som skyver cellen.

I kontrast er flagellaene lengre (50 til 70 mikron), og cellen har vanligvis en eller to. Den påførte kraften er vinkelrett på membranen.

Tverrsnittsbildet av disse vedlegg viser et arrangement på 9 + 2. Denne nomenklaturen refererer til tilstedeværelsen av 9 par smeltede mikrotubuler som omgir et sentralt, usmelt par.

Motorisk funksjon er produktet av virkningen av spesialiserte proteiner; dynein er en av disse. Takket være ATP kan protein endre form og tillate bevegelse.

Hundrevis av organismer bruker disse strukturene for å komme seg rundt. Cilia og flagella er til stede i encellede organismer, i spermatozoa og i små flercellede dyr, blant andre. Basallegemet er den cellulære organellen som cilia og flagella stammer fra.

Sentrioler

Sentriolene ligner ekstremt på basallegemene. Disse organellene er karakteristiske for eukaryote celler, bortsett fra planteceller og visse protister.

Disse strukturene er fatformede. Diameteren er 150 nm og lengden 300-500 nm. Mikrotubulene i sentriolene er organisert i tre smeltede filamenter.

Sentriolene er lokalisert i en struktur som kalles sentrosomet. Hvert sentrosom består av to sentrioler og en proteinrik matrise som kalles den pericentriolar matriks. I dette arrangementet organiserer sentriolene mikrotubulene.

Den nøyaktige funksjonen til sentriolene og celledelingen er ennå ikke kjent i detalj. I visse eksperimenter har sentriolene blitt fjernet og nevnte celle er i stand til å dele seg uten større ulemper. Sentriolene er ansvarlige for å danne den mitotiske spindelen: her er kromosomene skjøvet.

planter

I planter spiller mikrotubuli en ekstra rolle i celleveggarrangementet, og hjelper til med å organisere cellulosefibre. På samme måte hjelper de celledeling og ekspansjon i planter.

Klinisk betydning og medikamenter

Kreftceller er preget av høy mitotisk aktivitet; Dermed ville det å finne medisiner som retter seg mot mikrotubulumsamling, bidra til å stoppe slik vekst.

Det er en rekke medisiner som er ansvarlige for destabilisering av mikrotubuli. Kolcemid, colchicine, vincristine og vinblastine forhindrer mikrotubuluspolymerisasjon.

For eksempel brukes colchicine til å behandle gikt. De andre brukes i behandling av ondartede svulster.

referanser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: liv på jorden. Pearson utdanning.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Histologi og embryologi hos mennesket: cellulære og molekylære baser. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologi og cellebiologi. Andre utgave. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grunnleggende og kliniske anvendelser. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.