Mikrotubuli Struktur, Funktioner og Klinisk Betydning



den mikrotubuli er cellulære strukturer i form af cylindre, der udfører grundlæggende funktioner relateret til understøttelse, mobil mobilitet og celledeling, blandt andre. Disse filamenter er til stede inden for eukaryote celler.

De er hule, og deres indvendige diameter er i størrelsesordenen 25 nm, medens den ydre diameter er 25 nm. Længden varierer mellem 200 nm og 25 μm. De er ret dynamiske strukturer med en defineret polaritet, der er i stand til at vokse og forkorte.

indeks

  • 1 Struktur og sammensætning
  • 2 funktioner
    • 2.1 Cytoskeleton
    • 2.2 Mobilitet
    • 2.3 Cell division
    • 2.4 Cilios og flagella
    • 2,5 centriolos
    • 2.6 Planter
  • 3 Klinisk betydning og medicin
  • 4 referencer

Struktur og sammensætning

Mikrotubuli udgøres af molekyler af protein natur. De er dannet af et protein kaldet tubulin.

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

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

Mikrotubuli er ikke en statisk struktur, filamenterne kan ændre størrelsen hurtigt. Denne proces med vækst eller forkortelse foregår hovedsageligt i det yderste; Denne proces kaldes selvmontering. Mikrotubulernes dynamik gør det muligt for dyrceller at ændre deres form.

Der er undtagelser. Denne polaritet er usynlig i mikrotubuli inde i dendritterne, i neuronerne.

Mikrotubuli distribueres ikke homogent i alle celleformer. Dens placering afhænger hovedsageligt af celletypen og dets tilstand. For eksempel danner mikrotubuli i nogle protozoer parasitter en rustning.

Ligeledes, når cellen er i en grænseflade, dispergeres disse filamenter i cytoplasmaet. Når cellen begynder at opdele, begynder mikrotubuli at organisere sig i mitotisk spindel.

funktioner

cytoskelet

Cytoskelettet er sammensat af en række filamenter, herunder mikrotubuli, mellemfilamenter og mikrofilamenter. Som navnet antyder, er cytoskeletten ansvarlig for at støtte celle, motilitet og regulering.

Mikrotubuli er forbundet med specialiserede proteiner (MAP, for dets akronym på engelsk, proteiner forbundet med mikrotubuli) for at opfylde deres funktioner.

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

mobilitet

Mikrotubuli har en grundlæggende rolle i motorfunktioner. De tjener som en slags anelse, så proteinerne i forbindelse med bevægelsen kan bevæge sig. Analogt er mikrotubuli veje og proteinkarre.

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

De transporterer vesikler og bevæger lange afstande af mikrotubuli. De kan også transportere varer, der ikke findes i vesiklerne.

Motorproteinerne har en slags våben, og ved ændringer i form af disse molekyler kan bevægelsen udføres. Denne proces er afhængig af ATP.

Cell division

Hvad angår celledeling er de uundværlige for en korrekt og retfærdig fordeling af kromosomer. Mikrotubuli er samlet og danner den mitotiske spindel.

Når kernen er delt, transporterer mikrotubuli og adskiller kromosomerne til de nye kerner.

Cilios og flagella

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

Disse vedhæng er formet som tynde piske og giver cellen mulighed for at bevæge sig i midten. Mikrotubuli fremmer samlingen af ​​disse celleudvidelser.

Cilia og flagella har en identisk struktur; Cilierne er dog kortere (10 til 25 mikroner) og arbejder normalt sammen. For bevægelsen er den påførte kraft parallelt med membranen. Cilierne fungerer som "årer", der skubber cellen.

I modsætning hertil er flagellaen længere (50 til 70 mikrometer) og celle præsenterer normalt en eller to. Den påførte kraft er vinkelret på membranen.

Tværsnittet af disse bilag viser en 9 + 2-ordning. Denne nomenklatur refererer til tilstedeværelsen af ​​9 par smeltede mikrotubuli, der omgiver et centralt ikke-sammensmelt par.

Motor funktion er produktet af handlingen 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 til at bevæge sig. Cilia og flagella er til stede i encellulære organismer, i spermatozoer og i små multicellulære dyr, blandt andre. Den basale krop er den cellulære organelle, hvorfra cilia og flagella stammer fra.

centrioler

Centriolen er ekstremt ligner de basale kroppe. Disse organeller er karakteristiske for eukaryote celler, bortset fra planteceller og visse protister.

Disse strukturer har en tøndeform. Dens diameter er 150 nm og længden er 300-500 nm. Mikrotubuli i centriolerne er organiseret i tre kondenserede filamenter.

Centriolen er placeret i en struktur kaldet centrosome. Hvert centrosom er sammensat af to centrioler og en proteinrig matrix kaldet pericentriolær matrix. I dette arrangement organiserer centrioler mikrotubuli.

Den nøjagtige funktion af centrioler og celledeling er endnu ikke kendt i detaljer. I visse forsøg er centriolerne fjernet, og cellen er i stand til at opdele uden større ulejlighed. Centriolerne er ansvarlige for at danne den mitotiske spindel: her kommer kromosomerne sammen.

planter

I planter har mikrotubuli en yderligere rolle i cellevægsarrangementet og hjælper med at organisere cellulosefibre. De hjælper også med opdeling og cellulær ekspansion i grøntsager.

Klinisk betydning og narkotika

Cancerceller karakteriseres af høj mitotisk aktivitet; derfor at finde stoffer, hvis mål er at samle mikrotubuli, ville hjælpe med at stoppe en sådan vækst.

Der er en række stoffer, der er ansvarlige for destabiliserende mikrotubuli. Colcemid, colchicin, vincristin og vinblastin forhindrer polymerisering af mikrotubuli.

For eksempel bruges colchicin til at behandle gigt. De andre bruges til behandling af maligne tumorer.

referencer

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologi: liv på jorden. Pearson uddannelse.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Histologi og embryologi af mennesket: cellulære og molekylære baser. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histologi og cellebiologi. Anden udgave. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologi: fundamentale og kliniske anvendelser. Ed. Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Livet: Biologiens videnskab. Ed. Panamericana Medical.