MIKROTUBULI: STRUKTUR, FUNKTIONER OCH KLINISK BETYDELSE - BIOLOGI - 2025

De mikrotubuli är formade cellulära strukturer som spelar nyckelcylinderstöd - relaterade funktioner, cellrörlighet och celldelning, bland andra. Dessa filament 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 um. Det är ganska dynamiska strukturer med en definierad polaritet som kan växa och förkorta.

Struktur och sammansättning

Mikrotubulor består av proteinmolekyler. De är tillverkade av ett protein som kallas tubulin.

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

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

Mikrotubulan är inte en statisk struktur, filamenten kan snabbt ändra storlek. Denna växande eller förkortande process sker huvudsakligen vid extrema; Denna process kallas självmontering. Mikrotubulernas dynamik gör att djurceller kan ändra form.

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

Mikrotubulor distribueras inte homogent i alla cellformer. Dess placering beror främst på celltypen och tillståndet. I vissa protozoanparasiter bildar till exempel mikrotubulor en rustning.

På samma sätt, när cellen är i gränssnitt, sprids dessa filament i cytoplasma. När cellen börjar delas börjar mikrotubulorna att organiseras på den mitotiska spindeln.

Funktioner

cytoskelettet

Cytoskeletten består av en serie filament, inklusive mikrotubuli, mellanfilament och mikrofilament. Som namnet antyder är cytoskeletten ansvarig för att stödja cellen, rörlighet och reglering.

Mikrotubulor associerar sig med specialiserade proteiner (MAP) för att fullgöra sina funktioner.

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

Rörlighet

Mikrotubulor spelar en grundläggande roll i motoriska funktioner. De fungerar som en slags ledtråd för att rörelsesrelaterade proteiner kan flytta. På liknande sätt är mikrotubuli vägar och proteiner är bilar.

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

De bär vesiklar och reser långa avstånd genom mikrotubulor. De kan också transportera varor som inte finns i vesiklarna.

Motoriska proteiner har ett slags armar, och genom förändringar i formen av dessa molekyler kan rörelse genomföras. Denna process är beroende av ATP.

Cellavdelning

När det gäller celldelning är de viktiga för korrekt och rättvis fördelning av kromosomer. Mikrotubulorna samlas och bildar den mitotiska spindeln.

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

Cilia och flagella

Mikrotubulor är relaterade till cellstrukturer som möjliggör rörelse: cilia och flagella.

Dessa bilagor är formade som tunna piskor och gör att cellen kan röra sig i sin omgivning. Mikrotubulor främjar sammansättningen av dessa cellförlängningar.

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

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

Tvärsnittsvyen av dessa bilagor visar ett arrangemang 9 + 2. Denna nomenklatur avser närvaron av 9 par smälta mikrotubulor som omger ett centralt, osmält par.

Motorisk funktion är produkten från verkan av specialiserade proteiner; dynein är en av dessa. Tack vare ATP kan protein ändra form och tillåta rörelse.

Hundratals organismer använder dessa strukturer för att komma runt. Cilia och flagella förekommer i bland annat encelliga organismer, i spermatozoa och i små flercelliga djur. Baskroppen är den cellulära organellen som cilia och flagella härstammar från.

centrioler

Centriolerna är extremt lik basalkropparna. Dessa organeller är karakteristiska för eukaryota celler, med undantag för växtceller och vissa protister.

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

Centriolerna är belägna i en struktur som kallas centrosomen. Varje centrosom består av två centrioler och en proteinrik matris som kallas pericentriolarmatrisen. I detta arrangemang organiserar centriolerna mikrotubulorna.

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

växter

I växter spelar mikrotubulor en ytterligare roll i cellväggsarrangemanget, vilket hjälper till att organisera cellulosafibrer. På samma sätt hjälper de till celldelning och expansion i växter.

Klinisk betydelse och läkemedel

Cancerceller kännetecknas av hög mitotisk aktivitet; så att hitta läkemedel som riktar sig till mikrotubulaggregatet skulle hjälpa till att stoppa sådan tillväxt.

Det finns ett antal läkemedel som ansvarar för destabilisering av mikrotubuli. Colcemid, colchicine, vincristine och vinblastine förhindrar mikrotubuluspolymerisation.

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

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: liv på jorden. Pearson utbildning.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Histologi och embryologi hos människan: cellulära och molekylära baser. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologi och cellbiologi. Andra upplagan. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grundläggande och kliniska tillämpningar. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.