Mikrotuubulite struktuur, funktsioonid ja kliiniline tähtsus



The mikrotuubulid on tsellulaarsed struktuurid balloonide kujul, mis täidavad muu hulgas tuge, raku liikuvust ja rakkude jagunemist puudutavaid põhifunktsioone. Need filamendid esinevad eukarüootsetes rakkudes.

Need on õõnsad ja nende sisediameeter on suurusjärgus 25 nm, samas kui välisläbimõõt on 25 nm. Pikkus varieerub vahemikus 200 nm kuni 25 μm. Need on üsna dünaamilised struktuurid, millel on määratletud polaarsus, mis on võimelised kasvama ja lühendama.

Indeks

  • 1 Struktuur ja koostis
  • 2 Funktsioonid
    • 2.1 Tsütoskelett
    • 2.2 Liikuvus
    • 2.3 Rakkude jagamine
    • 2.4 Cilios ja flagella
    • 2.5 Centriolos
    • 2.6 Taimed
  • 3 Kliiniline tähtsus ja ravimid
  • 4 Viited

Struktuur ja koostis

Mikrotuubulid koosnevad valgu iseloomuga molekulidest. Nad on moodustatud tubuliinist.

Tubuliin on dimeer, selle kaks komponenti on a-tubuliin ja β-tubuliin. Õõnes silinder koosneb kolmest selle dimeeri ahelast.

Mikrotuubuli otsad ei ole ühesugused. See tähendab, et on olemas kiudude polaarsus. Üks ots on tuntud kui pluss (+) ja teine ​​miinus (-).

Mikrotuubul ei ole staatiline struktuur, filamendid võivad suurust kiiresti muuta. See kasvu- või lühendamisprotsess toimub peamiselt äärmuslikult; Seda protsessi nimetatakse enesesõlmimiseks. Mikrotuubulite dünaamilisus võimaldab loomarakkudel oma kuju muuta.

On erandeid. See polaarsus on dendriitide sees olevates mikrotuubulites neuronites lahutamatu.

Mikrotuubulid ei levi ühtlaselt kõigis rakuvormides. Selle asukoht sõltub peamiselt rakutüübist ja selle olekust. Näiteks mõnedes algloomades on mikrotuubulid armor.

Samuti, kui rakk on liideses, dispergeeritakse need kiud tsütoplasmas. Kui rakk hakkab jagunema, hakkavad mikrotuubulid organiseeruma mitootilise spindli sees.

Funktsioonid

Tsütoskelett

Tsütoskelett koosneb mitmetest kiududest, sealhulgas mikrotuubulitest, vahefilamentidest ja mikrofilamentidest. Nagu nimigi ütleb, vastutab tsütoskelett rakkude, liikuvuse ja reguleerimise eest.

Mikrotuubulid on seotud spetsiifiliste valkudega (MAP, selle akronüüm inglise keeles, mikrotuubulitega seotud valgud) nende funktsioonide täitmiseks.

Tsütoskelett on eriti oluline loomarakkudes, kuna neil puudub rakusein.

Liikuvus

Mikrotuubulitel on motoorsetes funktsioonides oluline roll. Nad on omamoodi aimugi, et liikumisega seotud valgud võivad liikuda. Analoogselt on mikrotuubulid teed ja valgud.

Täpsemalt on kinesiinid ja dyneiin tsütoplasmas leiduvad valgud. Need valgud seonduvad mikrotuubulitega, et teostada liikumisi ja võimaldada materjalide mobiliseerimist kogu raku ruumis.

Nad transpordivad vesiikulid ja liiguvad mikrotuubulite abil pikki vahemaid. Samuti võivad nad transportida kaupu, mida vesiikulites ei leidu.

Mootori valkudel on omamoodi käed ja nende molekulide kuju muutumine võib toimuda. See protsess sõltub ATP-st.

Rakkude jagamine

Seoses rakkude jagunemisega on need hädavajalikud kromosoomide õigeks ja õiglaseks jaotamiseks. Mikrotuubulid on kokku pandud ja moodustavad mitootilise spindli.

Kui tuum on jagatud, transpordivad ja eraldavad mikrotuubulid kromosoomid uutele tuumadele.

Cilios ja flagella

Mikrotuubulid on seotud rakustruktuuridega, mis võimaldavad liikumist: ripsmed ja lipud.

Need liited on kujundatud õhukeste piitsadena ja võimaldavad rakul oma keskel liikuda. Mikrotuubulid soodustavad nende rakulaiendite kogunemist.

Silmad ja lipud on ühesuguse struktuuriga; siiski on ripsmed lühemad (10 kuni 25 mikronit) ja töötavad tavaliselt koos. Liikumise jaoks on rakendatud jõud membraani suhtes paralleelne. Silmad toimivad "aerudena", mis suruvad rakku.

Seevastu on lipud pikemad (50 kuni 70 mikronit) ja tavaliselt on rakul üks või kaks. Rakendatud jõud on membraani suhtes risti.

Nende liidete põikvaates on kujutatud 9 + 2 korda. See nomenklatuur viitab 9 paari sulatatud mikrotuubulitele, mis ümbritsevad keskkonda mitteseotud paari.

Mootori funktsioon on spetsialiseeritud valkude toime tulemus; Dynein on üks neist. Tänu ATP-le võib valk muuta selle kuju ja lubada liikumist.

Sajad organismid kasutavad neid struktuure liikumiseks. Cilia ja flagella esinevad ühekordsete organismide, spermatosoidide ja väikeste paljurakuliste loomade hulgas. Põhikeha on rakulised organellid, millest pärinevad ripsmed ja lipud.

Centriolos

Tsentrioolid on äärmiselt sarnased põhikehadega. Need organellid on iseloomulikud eukarüootsetele rakkudele, välja arvatud taimerakud ja teatud protistid.

Nendel struktuuridel on tünni kuju. Selle läbimõõt on 150 nm ja pikkus 300-500 nm. Tsentrioolide mikrotuubulid on paigutatud kolme sulatatud kiududesse.

Tsentrioolid asuvad struktuuris, mida nimetatakse tsentrosoomiks. Iga tsentrosoom koosneb kahest tsentriolist ja proteiinirikka maatriksist, mida nimetatakse peritsentriolaarseks maatriksiks. Selles korralduses korraldavad tsentrioolid mikrotuubuleid.

Tsentrioolide ja rakkude jagunemise täpne funktsioon ei ole veel üksikasjalikult teada. Teatud katsetes on tsentrioolid eemaldatud ja nimetatud rakk on võimeline jagama ilma suuremate ebamugavusteta. Tsentrioolid vastutavad mitootilise spindli moodustamise eest: siin on kromosoomid kokku.

Taimed

Taimedes on mikrotuubulitel täiendav roll rakuseina paigutamisel, aidates organiseerida tselluloosi kiude. Samuti aitavad nad köögiviljade jagunemist ja rakkude laienemist.

Kliiniline tähtsus ja ravimid

Vähirakke iseloomustab suur mitootiline aktiivsus; seepärast aitaks selliste ravimite leidmine, mille sihtmärk on mikrotuubulite kokkupanemine, selle kasvu peatada.

Mikrotuubulite destabiliseerimise eest vastutavad mitmed ravimid. Koltsemiid, kolhitsiin, vinkristiin ja vinblastiin takistavad mikrotuubulite polümerisatsiooni.

Näiteks kasutatakse podagra raviks kolhitsiini. Teisi kasutatakse pahaloomuliste kasvajate ravis.

Viited

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., ja Byers, B.E. (2003). Bioloogia: elu maa peal. Pearsoni haridus.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Bioloogia. Ed. Panamericana Medical.
  3. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Inimese histoloogia ja embrüoloogia: rakulised ja molekulaarsed alused. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histoloogia ja rakubioloogia. Teine väljaanne. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematoloogia: põhialused ja kliinilised rakendused. Ed. Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Elu: bioloogia teadus. Ed. Panamericana Medical.