Mikrotubulu struktūra, funkcijas un klīniskā nozīme

The mikrotubulas ir šūnu struktūras cilindru formā, kas cita starpā veic pamatfunkcijas, kas saistītas ar atbalstu, šūnu mobilitāti un šūnu dalīšanos. Šie pavedieni atrodas eukariotu šūnās.

Tās ir dobas un to iekšējais diametrs ir 25 nm, bet ārējais diametrs ir 25 nm. Garums ir no 200 nm līdz 25 μm. Tie ir diezgan dinamiskas struktūras ar noteiktu polaritāti, kas spēj augt un saīsināt.

Indekss

• 1 Struktūra un sastāvs
• 2 Funkcijas
  • 2.1
  • 2.2 Mobilitāte
  • 2.3 Šūnu dalīšana
  • 2.4 Cilios un flagella
  • 2.5 Centriolos
  • 2.6. Augi
• 3 Klīniskā nozīme un narkotikas
• 4 Atsauces

Struktūra un sastāvs

Mikrotubulas veido olbaltumvielu molekulas. Tie veidojas no proteīna, ko sauc par tubulīnu.

Tubulīns ir dimērs, tā divi komponenti ir α-tubulīns un β-tubulīns. Dobi cilindrs sastāv no trīspadsmit šī dimera ķēdēm.

Mikrotubulas gali nav vienādi. Tas nozīmē, ka ir pavedienu polaritāte. Viens gals ir pazīstams kā plus (+) un otrs mīnuss (-).

Mikrotubulis nav statiska struktūra, pavedieni var ātri mainīties. Šis audzēšanas vai saīsināšanas process notiek galvenokārt galējā; Šo procesu sauc par savākšanu. Mikrotubulu dinamika ļauj dzīvnieku šūnām mainīt to formu.

Ir izņēmumi. Šī polaritāte nav raksturīga mikrotubulām dendritu iekšpusē, neironos.

Mikrotubulas nav vienmērīgi sadalītas visās šūnu formās. Tās atrašanās vieta galvenokārt ir atkarīga no šūnas veida un stāvokļa. Piemēram, dažos vienšūņu parazītos mikrotubulas veido bruņas.

Tāpat, kad šūna atrodas saskarnē, šie pavedieni ir izkliedēti citoplazmā. Kad šūna sāk sadalīties, mikrotubulas sāk organizēt mitotisko vārpstu.

Funkcijas

Cytoskeleton

Cytoskelets sastāv no vairākiem pavedieniem, ieskaitot mikrotubulus, starpslānus un mikrofilamentus. Kā norāda nosaukums, citozkelets ir atbildīgs par šūnu, kustības un regulēšanas atbalstīšanu.

Mikrotubulas ir saistītas ar specializētām olbaltumvielām (MAP, tās akronīms angļu valodā, proteīniem, kas saistīti ar mikrotubulām), lai pildītu savas funkcijas..

Cytoskelets ir īpaši svarīgs dzīvnieku šūnās, jo tām nav šūnu sienas.

Mobilitāte

Mikrotubulām ir būtiska loma motora funkcijās. Tie kalpo kā sava veida pavediens, lai ar kustību saistītās olbaltumvielas varētu pārvietoties. Līdzīgi, mikrotubulas ir ceļu un proteīnu ratiņi.

Konkrēti, kinesīni un dinīns ir proteīni, kas atrodas citoplazmā. Šie proteīni saistās ar mikrotubulām, lai veiktu kustības un ļautu mobilizēt materiālus visā šūnu telpā.

Tās transportē vezikulas un pārvieto lielus attālumus, izmantojot mikrotubulas. Tās var arī transportēt preces, kas nav atrodamas vezikulās.

Motoru proteīniem ir sava veida ieroči, un, mainoties šo molekulu formai, var veikt kustību. Šis process ir atkarīgs no ATP.

Šūnu dalīšana

Kas attiecas uz šūnu dalīšanos, tās ir nepieciešamas pareizai un taisnīgai hromosomu izplatīšanai. Mikrotubulas tiek samontētas un veido mitotisko vārpstu.

Kad kodols ir sadalīts, mikrotubulas transportē un atdala hromosomas jaunajiem kodoliem.

Cilios un flagella

Mikrotubulas ir saistītas ar šūnu struktūrām, kas pieļauj kustību: cilia un flagella.

Šie papildinājumi ir veidoti kā plānas pātagas un ļauj šūnai pārvietoties vidū. Mikrotubulas veicina šo šūnu paplašinājumu montāžu.

Cilpām un karodziņiem ir identiska struktūra; tomēr cilpas ir īsākas (10 līdz 25 mikroni) un parasti strādā kopā. Lai pārvietotos, pielietotais spēks ir paralēls membrānai. Kumodes darbojas kā "airi", kas stumtu šūnu.

Turpretim karodziņš ir garāks (no 50 līdz 70 mikroniem), un parasti šūnas uzrāda vienu vai divas. Piemērotais spēks ir perpendikulārs membrānai.

Šo pielikumu šķērsvirzienā attēlots 9 + 2 izkārtojums.Šī nomenklatūra attiecas uz 9 pāru kausētu mikrotubulu klātbūtni, kas ieskauj centrālo nesavienoto pāri.

Motora funkcija ir specializētu proteīnu darbības rezultāts; Dynein ir viens no tiem. Pateicoties ATP, olbaltumvielas var mainīt tās formu un pieļaut kustību.

Simtiem organismu izmanto šīs struktūras, lai pārvietotos. Cilia un flagella ir arī vienšūnu organismos, spermatozoīdos un mazos daudzšūnu dzīvniekos. Bazālais ķermenis ir šūnu organelle, no kuras ir radušies cilia un flagella.

Centriolos

Centrioles ir ļoti līdzīgas bazālajiem ķermeņiem. Šīs organellas ir raksturīgas eukariotiskajām šūnām, izņemot augu šūnas un dažus protistus.

Šīm konstrukcijām ir mucas forma. Tās diametrs ir 150 nm un garums ir 300-500 nm. Mikrotubulas centriolos ir sakārtotas trīs kausētajos pavedienos.

Centrioles atrodas struktūrā, ko sauc par centrosomu. Katrs centrosoms sastāv no diviem centrioliem un proteīnu bagātu matricu, ko sauc par pericentriolāra matricu. Šajā sistēmā centrioles organizē mikrotubulas.

Precīza centriolu un šūnu dalīšanas funkcija vēl nav detalizēti zināma. Dažos eksperimentos centrioles ir noņemtas un minētā šūna spēj sadalīt bez lielām neērtībām. Centrioles ir atbildīgas par mitotiskā vārpstas veidošanos: šeit hromosomas sanāk kopā.

Augi

Augos mikrotubulām ir papildu loma šūnu sienas izkārtojumā, palīdzot organizēt celulozes šķiedras. Tāpat tie palīdz sadalīt un šūnu paplašināšanos dārzeņos.

Klīniskā nozīme un narkotikas

Vēža šūnas raksturo augsta mitotiskā aktivitāte; tādēļ, atrodot zāles, kuru mērķis ir mikrotubulu montāža, tiktu novērsta šāda augšana.

Pastāv virkne zāļu, kas ir atbildīgas par mikrotubulu destabilizāciju. Kolcidīds, kolhicīns, vinkristīns un vinblastīns novērš mikrotubulu polimerizāciju.

Piemēram, kolhicīnu lieto podagras ārstēšanai. Pārējos lieto ļaundabīgo audzēju ārstēšanā.

Atsauces

1. Audesirk, T., Audesirk, G., un Byers, B.E. (2003). Bioloģija: dzīve uz zemes. Pearson izglītība.
2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Bioloģija. Ed. Panamericana Medical.
3. Einards, A.R., Valentichs, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Cilvēka histoloģija un embrioloģija: šūnu un molekulārā bāze. Ed. Panamericana Medical.
4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histoloģija un šūnu bioloģija. Otrais izdevums. Elsevier Mosby.
5. Rodak, B. F. (2005). Hematoloģija: pamati un klīniskie pielietojumi. Ed. Panamericana Medical.
6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Dzīve: Bioloģijas zinātne. Ed. Panamericana Medical.