Mikrotubuli struktur, funktioner och klinisk betydelse

2278
Charles McCarthy
Mikrotubuli struktur, funktioner och klinisk betydelse

De mikrotubuli De är cylinderformade cellstrukturer som bland annat utför grundläggande funktioner relaterade till stöd, mobilitet och celldelning. Dessa trådar finns i eukaryota celler.

De är ihåliga och deras inre diameter är i storleksordningen 25 nm, medan den yttre mäter 25 nm. Längden varierar mellan 200 nm och 25 µm. De är ganska dynamiska strukturer, med en definierad polaritet, som kan växa och förkortas.

Artikelindex

  • 1 Struktur och sammansättning
  • 2 funktioner
    • 2.1 Cytoskelett
    • 2.2 Rörlighet
    • 2.3 Celldelning
    • 2.4 Cilia och flagella
    • 2.5 Centrioler
    • 2.6 Växter
  • 3 Klinisk betydelse och läkemedel
  • 4 Referenser

Struktur och sammansättning

Mikrotubuli består av proteinmolekyler. De är gjorda av ett protein som kallas tubulin.

Tubulin är en dimer, dess två komponenter är α-tubulin och β-tubulin. Den ihåliga cylindern består av tretton kedjor av denna dimer.

Ändarna på en mikrorör är inte desamma. Det vill säga, det finns en polaritet hos filamenten. En extremitet kallas plus (+) och den andra som minus (-).

Mikrotubuli är inte en statisk struktur, filamenten kan snabbt ändra storlek. Denna process av tillväxt eller förkortning sker främst i det yttersta; Denna process kallas självmontering. Mikrotubuli-dynamiken gör att djurceller kan ändra form.

Det finns undantag. Denna polaritet är otydlig i mikrotubuli inuti dendriterna, i nervcellerna.

Mikrotubuli fördelas inte homogent i alla cellformer. Dess placering beror främst på celltypen och dess tillstånd. Till exempel, i vissa protozoiska parasiter bildar mikrotubuli en ankare.

På samma sätt, när cellen är i gränssnitt, dispergeras dessa filament i cytoplasman. När cellen börjar dela sig börjar mikrotubuli att organisera sig på den mitotiska spindeln.

Funktioner

Cytoskelett

Cytoskelettet består av en serie trådar, inklusive mikrotubuli, mellanfilament och mikrofilament. Som namnet antyder är cytoskelettet ansvarigt för att stödja cellen, rörlighet och reglering..

Mikrotubuli associeras med specialiserade proteiner (MAP) för att fullgöra sina funktioner.

Cytoskelettet är särskilt viktigt i djurceller, eftersom de saknar en cellvägg.

Rörlighet

Mikrotubuli spelar en grundläggande roll i motorfunktioner. De fungerar som ett slags spår för rörelserelaterade proteiner att röra sig runt. På samma sätt är mikrotubuli vägar och proteiner är bilar..

Specifikt är kinesiner och dynein proteiner som finns i cytoplasman. Dessa proteiner binder till mikrotubuli för att utföra rörelser och möjliggör mobilisering av material genom hela cellutrymmet..

De bär blåsor och färdas långa sträckor genom mikrotubuli. De kan också transportera varor som inte finns i blåsorna.

Motorproteiner har ett slags armar, och genom förändringar i dessa molekylers form kan rörelse utföras. Denna process är beroende av ATP.

Celldelning

När det gäller celldelning är de väsentliga för en korrekt och rättvis fördelning av kromosomer. Mikrotubuli monteras och bildar den mitotiska spindeln.

När kärnan delar sig, bär mikrotubuli och separerar kromosomerna till de nya kärnorna.

Cilia och flagella

Mikrotubuli är relaterade till cellulära strukturer som tillåter rörelse: cilia och flagella.

Dessa bilagor är formade som tunna piskor och låter cellen röra sig i sin miljö. Mikrotubuli främjar sammansättningen av dessa cellförlängningar.

Cilia och flagella har identisk struktur; emellertid är cilierna kortare (10 till 25 mikron) och tenderar att arbeta tillsammans. För rörelse är den applicerade kraften parallell med membranet. Cilia fungerar som "paddlar" som skjuter cellen.

Däremot är flagellen längre (50 till 70 mikron) och cellen har i allmänhet en eller två. Den applicerade kraften är vinkelrät mot membranet.

Tvärsnittsbilden av dessa bilagor presenterar ett arrangemang på 9 + 2. Denna nomenklatur hänvisar till närvaron av 9 par smälta mikrotubuli som omger ett centralt, oanalt par..

Motorfunktionen är produkten av specialiserade proteins verkan; dynein är en av dessa. Tack vare ATP kan protein ändra form och tillåta rörelse.

Hundratals organismer använder dessa strukturer för att ta sig runt. Cilia och flagella finns bland annat i encelliga organismer, i spermier och i små flercelliga djur. Basalkroppen är den cellulära organellen från vilken cilia och flagella härstammar..

Centrioles

Centriolerna liknar de basala kropparna. Dessa organeller är karakteristiska för eukaryota celler, förutom växtceller och vissa protister..

Dessa strukturer är tunnformade. Dess diameter är 150 nm och dess längd är 300-500 nm. Mikrotubuli i centriolerna är organiserade i tre smälta filament.

Centriolerna är placerade i en struktur som kallas centrosomen. Varje centrosom består av två centrioler och en proteinrik matris som kallas pericentriolar matris. I detta arrangemang organiserar centriolerna mikrotubuli.

Den exakta funktionen hos centriolerna och celldelningen är ännu inte känd i detalj. I vissa experiment har centriolerna tagits bort och nämnda cell kan dela sig utan större besvär. Centriolerna är ansvariga för att bilda den mitotiska spindeln: här sammanfogas kromosomerna.

Växter

I växter har mikrotubuli en ytterligare roll i cellväggsarrangemang, vilket hjälper till att organisera cellulosafibrer. På samma sätt hjälper de celldelning och expansion i grönsaker..

Klinisk betydelse och läkemedel

Cancerceller kännetecknas av hög mitotisk aktivitet; därför skulle hitta läkemedel som är inriktade på mikrotubuli-montering hjälpa till att stoppa sådan tillväxt..

Det finns ett antal läkemedel som ansvarar för destabilisering av mikrotubuli. Kolcemid, kolchicin, vinkristin och vinblastin förhindrar mikrotubuli-polymerisation.

Till exempel används kolchicin för att behandla gikt. De andra används vid behandling av maligna tumörer.

Referenser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologi: liv på jorden. Pearson utbildning.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologi. Panamerican Medical Ed..
  3. Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Människans histologi och embryologi: cellulära och molekylära baser. Panamerican Medical Ed..
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histologi och cellbiologi. Andra upplagan. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologi: grundläggande och kliniska tillämpningar. Panamerican Medical Ed..
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Life: The Biology Science. Panamerican Medical Ed..

Ingen har kommenterat den här artikeln än.