MIKROTUBULI: STRUKTUR, FUNKTIONER OG KLINISK BETYDNING - BIOLOGI - 2025

De mikrotubuli er formet cellulære strukturer, der spiller afgørende cylinder support - funktioner, cellemotilitet og celledeling, blandt andre. Disse filamenter er til stede i eukaryote celler.

De er hule, og deres indre diameter er i størrelsesordenen 25 nm, mens den udvendige måler 25 nm. Længden varierer mellem 200 nm og 25 um. Det er ganske dynamiske strukturer med en defineret polaritet, der er i stand til at vokse og forkortes.

Struktur og sammensætning

Mikrotubuli består af proteinmolekyler. De er lavet af et protein kaldet tubulin.

Tubulin er en dimer, dens to komponenter er a-tubulin og ß-tubulin. Den hule cylinder består af tretten kæder af denne dimer.

Enderne af en mikrotubule er ikke de samme. Det vil sige, der er en polaritet i filamenterne. Den ene ekstrem er kendt som plus (+) og den anden som minus (-).

Mikrotubulien er ikke en statisk struktur, filamenterne kan hurtigt ændre størrelse. Denne voksende eller forkortende proces foregår hovedsageligt på det ekstreme; Denne proces kaldes selvsamling. Mikrotubulers dynamik tillader dyreceller at ændre deres form.

Der er undtagelser. Denne polaritet er utydelig i mikrotubulerne inde i dendritterne, i neuronerne.

Mikrotubulier distribueres ikke homogent i alle celleformer. Dens placering afhænger hovedsageligt af celletypen og dens tilstand. I nogle protozo-parasitter danner mikrotubulier for eksempel en rustning.

Ligeledes, når cellen er i grænseflade, er disse filamenter spredt i cytoplasmaet. Når cellen begynder at dele sig, begynder mikrotubulerne at organisere sig på den mitotiske spindel.

Funktioner

cytoskeleton

Cytoskelettet består af en række filamenter, herunder mikrotubuli, mellemfilamenter og mikrofilamenter. Som navnet antyder, er cytoskelettet ansvaret for at understøtte cellen, bevægelighed og regulering.

Mikrotubulier associeres med specialiserede proteiner (MAP'er) for at udføre deres funktioner.

Cytoskelettet er især vigtigt i dyreceller, da de mangler en cellevæg.

Mobilitet

Mikrotubuli spiller en grundlæggende rolle i motoriske funktioner. De fungerer som en slags ledetråd for, at bevægelsesrelaterede proteiner kan bevæge sig. Tilsvarende er mikrotubuli vejbaner, og proteiner er biler.

Specifikt er kinesiner og dynein proteiner, der findes i cytoplasmaet. Disse proteiner binder til mikrotubuli for at udføre bevægelser og tillade mobilisering af materialer i hele celleområdet.

De bærer vesikler og rejser lange afstande gennem mikrotubuli. De kan også transportere varer, der ikke er i vesiklerne.

Motoriske proteiner har en slags arme, og gennem ændringer i formen af ​​disse molekyler kan der udføres bevægelse. Denne proces er afhængig af ATP.

Cellular division

Med hensyn til celledeling er de væsentlige for en korrekt og retfærdig fordeling af kromosomer. Mikrotubulerne samles og danner den mitotiske spindel.

Når kernen deler sig, bærer og separerer mikrotubulerne kromosomerne til de nye kerner.

Cilia og flagella

Mikrotubuli er relateret til cellulære strukturer, der tillader bevægelse: cilia og flagella.

Disse vedhæng er formet som tynde pisker og tillader cellen at bevæge sig i deres miljø. Mikrotubulier fremmer samlingen af ​​disse celleforlængelser.

Cilia og flagella har en identisk struktur; cilia er dog kortere (10 til 25 mikron) og har en tendens til at arbejde sammen. For bevægelse er den påførte kraft parallel med membranen. Cilia fungerer som "padler", der skubber cellen.

I modsætning hertil er flagellaerne længere (50 til 70 mikron), og cellen har generelt en eller to. Den påførte kraft er vinkelret på membranen.

Tværsnitsbillede af disse vedhæng viser et arrangement på 9 + 2. Denne nomenklatur henviser til tilstedeværelsen af ​​9 par smeltede mikrotubulier, der omgiver et centralt, usmelt par.

Motorisk funktion er produktet af virkningen af ​​specialiserede proteiner; dynein er en af ​​disse. Takket være ATP kan protein ændre sin form og tillade bevægelse.

Hundredvis af organismer bruger disse strukturer for at komme rundt. Cilia og flagella er til stede i enhedscellulære organismer, i spermatozoer og i små flercellede dyr, blandt andre. Basallegemet er den cellulære organelle, hvorfra cilia og flagella stammer fra.

centrioler

Centriolerne ligner ekstremt de basale legemer. Disse organeller er karakteristiske for eukaryote celler bortset fra planteceller og visse protister.

Disse strukturer er tøndeformede. Dens diameter er 150 nm og dens længde er 300-500 nm. Mikrotubulerne i centriolerne er organiseret i tre smeltede filamenter.

Centriolerne er placeret i en struktur kaldet centrosomet. Hvert centrosom består af to centrioler og en proteinrig matrix kaldet den pericentriolar matrix. I dette arrangement organiserer centriolerne mikrotubulerne.

Den nøjagtige funktion af centriolerne og celledelingen er endnu ikke kendt i detaljer. I visse eksperimenter er centriolerne blevet fjernet, og cellen er i stand til at dele sig uden større ulemper. Centriolerne er ansvarlige for dannelse af den mitotiske spindel: her er kromosomerne forbundet.

Planter

I planter spiller mikrotubuli en yderligere rolle i cellevægsarrangementet, hvilket hjælper med at organisere cellulosefibre. Ligeledes hjælper de med celledeling og ekspansion i planter.

Klinisk betydning og lægemidler

Cancerceller er kendetegnet ved høj mitotisk aktivitet; således ville finde lægemidler, der er målrettet mod mikrotubulesamling, hjælpe med at stoppe en sådan vækst.

Der er et antal lægemidler, der er ansvarlige for destabilisering af mikrotubuli. Colcemid, colchicine, vincristin og vinblastine forhindrer mikrotubulipolymerisation.

For eksempel bruges colchicine til behandling af gigt. De andre bruges til behandling af ondartede tumorer.

Referencer

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: liv på jorden. Pearson uddannelse.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Mennesketets histologi og embryologi: cellulære og molekylære baser. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologi og cellebiologi. Anden version. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hæmatologi: grundlæggende og kliniske anvendelser. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Liv: Videnskaben om biologi. Panamerican Medical Ed.