Struktura, funkcije in klinični pomen mikrotubul



The mikrotubule so celične strukture v obliki valjev, ki opravljajo temeljne funkcije, povezane s podporo, mobilnostjo celic in delitvijo celic, med drugim. Ti filamenti so prisotni znotraj evkariontskih celic.

Votli so in njihov notranji premer je 25 nm, zunanji premer pa 25 nm. Dolžina se giblje med 200 nm in 25 μm. So precej dinamične strukture, z določeno polarnostjo, ki lahko rastejo in se skrajšajo.

Indeks

  • 1 Struktura in sestava
  • 2 Funkcije
    • 2.1 Citoskelet
    • 2.2 Mobilnost
    • 2.3 Celična delitev
    • 2.4 Cilios in flagella
    • 2.5 Centriolos
    • 2.6 Rastline
  • 3 Klinični pomen in droge
  • 4 Reference

Struktura in sestava

Mikrotubule sestavljajo molekule proteinske narave. Nastanejo iz beljakovine, imenovane tubulin.

Tubulin je dimer, njegovi dve komponenti sta α-tubulin in β-tubulin. Votli valj je sestavljen iz trinajstih verig tega dimerja.

Konci mikrotubule niso enaki. To pomeni, da je polarnost filamentov. En konec je znan kot plus (+) in drugi minus (-).

Mikrotubule niso statične strukture, vlakna lahko hitro spremenijo velikost. Ta proces gojenja ali skrajšanja poteka predvsem v ekstremnih razmerah; Ta proces se imenuje samo-sestavljanje. Dinamičnost mikrotubulov omogoča živalskim celicam, da spremenijo svojo obliko.

Obstajajo izjeme. Ta polarnost je v mikrotubulah znotraj dendritov, nevronov nejasna.

Mikrotubule niso homogeno porazdeljene v vseh celičnih oblikah. Njegovo mesto je odvisno predvsem od vrste celice in njenega stanja. Na primer, v nekaterih protozojskih parazitih tvorijo mikrotubuli oklep.

Podobno, ko je celica v vmesniku, so te filamente razpršene v citoplazmi. Ko se celica začne deliti, se mikrotubuli začnejo organizirati v mitotičnem vretenu.

Funkcije

Citoskelet

Citoskelet je sestavljen iz niza filamentov, vključno z mikrotubulami, vmesnimi filamenti in mikrofilamenti. Kot že ime pove, je citoskelet odgovoren za podporo celic, gibljivosti in regulaciji.

Mikrotubule so povezane s specializiranimi beljakovinami (MAP, za akronim v angleščini, proteini, povezani z mikrotubulami), da izpolnijo svoje funkcije.

Citoskelet je še posebej pomemben v živalskih celicah, ker nimajo celične stene.

Mobilnost

Mikrotubule imajo temeljno vlogo pri motoričnih funkcijah. Služijo kot nekakšen namig, da se lahko gibajo proteini, povezani z gibanjem. Podobno so mikrotubule vozički in proteinski vozički.

Natančneje, kinezini in dinein so beljakovine v citoplazmi. Te beljakovine se vežejo na mikrotubule, da izvajajo gibe in omogočajo mobilizacijo materialov po celičnem prostoru.

Prenašajo mehurčke in premikajo dolge razdalje z mikrotubulami. Prav tako lahko prevažajo blago, ki ga v mehurčkih ni.

Motorni proteini imajo nekakšno orožje in s spremembami oblike teh molekul se gibanje lahko izvede. Ta proces je odvisen od ATP.

Delitev celic

Kar zadeva delitev celic, so nepogrešljive za pravilno in pravično porazdelitev kromosomov. Mikrotubule se sestavijo in tvorijo mitotično vreteno.

Ko je jedro razdeljeno, mikrotubule prenašajo in ločujejo kromosome od novih jeder.

Cilios in flagella

Mikrotubule so povezane s celičnimi strukturami, ki omogočajo gibanje: cilia in flagele.

Ti dodatki so oblikovani kot tanki biči in omogočajo, da se celica premika v sredini. Mikrotubule pospešujejo sestavljanje teh podaljškov celic.

Celike in flagele imajo enako strukturo; vendar so cilije krajše (10 do 25 mikronov) in običajno delujejo skupaj. Pri premikanju je uporabljena sila vzporedna z membrano. Cilije delujejo kot "vesla", ki potiskajo celico.

V nasprotju s tem pa so flagele daljše (50 do 70 mikronov) in običajno celica predstavlja eno ali dve. Uporabljena sila je pravokotna na membrano.

Prečni prerez teh dodatkov predstavlja ureditev 9 + 2. Ta nomenklatura se nanaša na prisotnost 9 parov taljenih mikrotubul, ki obkrožajo osrednji par, ki ni združen..

Motorna funkcija je produkt delovanja specializiranih beljakovin; Dynein je eden od teh. Zahvaljujoč ATP lahko beljakovine spremenijo svojo obliko in omogočijo gibanje.

Več sto organizmov uporablja te strukture za premikanje. Cilia in flagelice so med drugim prisotne v enoceličnih organizmih, v spermatozoidih in majhnih večceličnih živalih. Bazalno telo je celično organelo, iz katerega izvirajo cilije in flagele.

Centriolos

Centriole so zelo podobne bazalnim telesom. Te organele so značilne za evkariontske celice, razen za rastlinske celice in nekatere protiste.

Te strukture imajo obliko soda. Njegov premer je 150 nm in dolžina 300-500 nm. Mikrotubule v centriolih so organizirane v treh taljenih vlaknih.

Centrioles se nahajajo v strukturi, imenovani centrosome. Vsak centrosom je sestavljen iz dveh centriolov in matrike, bogate z beljakovinami, ki se imenuje pericentriolar matrica. Pri tej ureditvi, centriole organizirajo mikrotubule.

Natančna funkcija centriolov in delitve celic še ni natančno znana. V določenih poskusih so centriole odstranili in omenjena celica je sposobna deliti brez večjih nevšečnosti. Centriole so odgovorne za tvorbo mitotičnega vretena: tukaj se kromosomi združijo.

Rastline

V rastlinah imajo mikrotubule dodatno vlogo pri razvrščanju celičnih sten, kar pomaga pri organiziranju celuloznih vlaken. Prav tako pomagajo pri razdelitvi in ​​celični rasti v zelenjavi.

Klinični pomen in droge

Za rakaste celice je značilna visoka mitotična aktivnost; zato bi iskanje zdravil, katerih cilj je zbiranje mikrotubulov, pomagalo ustaviti tako rast.

Obstaja vrsta zdravil, ki so odgovorna za destabilizacijo mikrotubulov. Colcemide, kolhicin, vinkristin in vinblastin preprečujejo polimerizacijo mikrotubulov.

Na primer, kolhicin se uporablja za zdravljenje protina. Druge se uporabljajo pri zdravljenju malignih tumorjev.

Reference

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., in Byers, B. E. (2003). Biologija: življenje na zemlji. Pearsonovo izobraževanje.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologija. Ed Panamericana Medical.
  3. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Histologija in embriologija človeka: celične in molekularne baze. Ed Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006)). Histologija in biologija celic. Druga izdaja. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologija: osnove in klinične aplikacije. Ed Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Življenje: znanost o biologiji. Ed Panamericana Medical.