Zdieľam:
Štruktúra, funkcie a klinický význam mikrotubulov
microtubules sú bunkové štruktúry vo forme valcov, ktoré okrem iného vykonávajú základné funkcie súvisiace s podporou, mobilitou buniek a bunkovým delením. Tieto vlákna sú prítomné vo vnútri eukaryotických buniek.
Sú duté a ich vnútorný priemer je rádovo 25 nm, zatiaľ čo vonkajší priemer je 25 nm. Dĺžka sa pohybuje medzi 200 nm a 25 um. Sú to pomerne dynamické štruktúry s definovanou polaritou, schopné rastu a skracovania.
index
- 1 Štruktúra a zloženie
- 2 Funkcie
- 2.1 Cytoskelet
- 2.2 Mobilita
- 2.3 Delenie buniek
- 2.4 Cilios a bičík
- 2.5 Centriolos
- 2.6 Rastliny
- 3 Klinický význam a lieky
- 4 Odkazy
Štruktúra a zloženie
Mikrotubuly sú tvorené molekulami proteínovej povahy. Sú tvorené z proteínu nazývaného tubulín.
Tubulín je dimér, jeho dve zložky sú a-tubulín a β-tubulín. Dutý valec sa skladá z trinástich reťazcov tohto diméru.
Konce mikrotubuly nie sú rovnaké. To znamená, že existuje polarita filamentov. Jeden koniec je známy ako plus (+) a druhý mínus (-).
Mikrotubuly nie sú statickou štruktúrou, vlákna sa môžu rýchlo meniť. Tento proces pestovania alebo skracovania prebieha hlavne v extrémnych situáciách; Tento proces sa nazýva self-assembly. Dynamika mikrotubúl umožňuje zvieracím bunkám meniť svoj tvar.
Existujú výnimky. Táto polarita je v mikrotubuloch vnútri dendritov v neurónoch nejasná.
Mikrotubuly nie sú homogénne distribuované vo všetkých bunkových formách. Jeho umiestnenie závisí hlavne od typu bunky a jej stavu. Napríklad v niektorých protozoálnych parazitoch mikrotubuly tvoria pancier.
Podobne, keď je bunka v rozhraní, tieto vlákna sú dispergované v cytoplazme. Keď sa bunka začne deliť, mikrotubuly sa začnú organizovať v mitotickom vretienku.
funkcie
cytoskelet
Cytoskelet sa skladá zo série filamentov, vrátane mikrotubulov, intermediárnych filamentov a mikrovlákien. Ako už názov napovedá, cytoskeleton je zodpovedný za podporu buniek, pohyblivosti a regulácie.
Mikrotubuly sú spojené so špecializovanými proteínmi (MAP, pre jeho akronym v angličtine, proteínmi asociovanými s mikrotubulami) na plnenie ich funkcií.
Cytoskelet je obzvlášť dôležitý v živočíšnych bunkách, pretože nemajú bunkovú stenu.
pohyblivosť
Mikrotubuly majú zásadnú úlohu v motorických funkciách. Slúžia ako druh vodítka, takže proteíny súvisiace s pohybom sa môžu pohybovať. Analogicky sú mikrotubuly vozovky a proteíny.
Špecificky, kinesíny a dyneín sú proteíny nachádzajúce sa v cytoplazme. Tieto proteíny sa viažu na mikrotubuly, aby vykonali pohyby a umožnili mobilizáciu materiálov v celom bunkovom priestore.
Transportujú vezikuly a pohybujú sa na dlhé vzdialenosti mikrotubulami. Môžu tiež prepravovať tovar, ktorý sa nenachádza vo vezikulách.
Motorické proteíny majú druh ramien a zmenami v tvare týchto molekúl sa môže uskutočniť pohyb. Tento proces závisí od ATP.
Delenie buniek
Čo sa týka bunkového delenia, sú nepostrádateľné pre správnu a spravodlivú distribúciu chromozómov. Mikrotubuly sú zostavené a tvoria mitotické vreteno.
Keď je jadro rozdelené, mikrotubuly sa transportujú a oddeľujú chromozómy od nových jadier.
Cilios a bičík
Mikrotubuly sú spojené s bunkovými štruktúrami, ktoré umožňujú pohyb: riasy a bičíky.
Tieto prívesky sú tvarované ako tenké biče a umožňujú bunke pohybovať sa v jej strede. Mikrotubuly podporujú zostavenie týchto bunkových rozšírení.
Riasy a bičíky majú identickú štruktúru; riasy sú však kratšie (10 až 25 mikrónov) a zvyčajne pracujú spoločne. Pri pohybe je aplikovaná sila rovnobežná s membránou. Cilia pôsobí ako "veslá", ktoré tlačia bunku.
Naproti tomu bičík je dlhší (50 až 70 mikrónov) a bunka zvyčajne predstavuje jednu alebo dve. Aplikovaná sila je kolmá na membránu.
Priečny pohľad na tieto prílohy predstavuje usporiadanie 9 + 2. Táto nomenklatúra sa týka prítomnosti 9 párov fúzovaných mikrotubulov obklopujúcich centrálny nezlúčený pár..
Motorická funkcia je výsledkom pôsobenia špecializovaných proteínov; Jedným z nich je Dynein. Vďaka ATP môže proteín zmeniť svoj tvar a umožniť pohyb.
Stovky organizmov využívajú tieto štruktúry na pohyb. Cilia a bičíky sú prítomné okrem iného v jednobunkových organizmoch, v spermiách av malých mnohobunkových zvieratách. Bazálne telo je bunková organela, z ktorej pochádzajú cilia a bičíky.
centrioles
Centrioles sú veľmi podobné bazálnym telieskam. Tieto organely sú charakteristické pre eukaryotické bunky okrem rastlinných buniek a niektorých protistov.
Tieto štruktúry majú tvar hlavne. Jej priemer je 150 nm a dĺžka je 300-500 nm. Mikrotubuly v centrioloch sú organizované v troch fúzovaných vláknach.
Centrioly sú umiestnené v štruktúre nazývanej centrosome. Každý centrosóm sa skladá z dvoch centriolov a matrice bohatej na bielkoviny nazývanej pericentriolar matrix. V tomto usporiadaní centrioles organizujú mikrotubuly.
Presná funkcia centriolov a delenia buniek ešte nie je podrobne známa. V niektorých experimentoch boli centrioly odstránené a uvedená bunka je schopná deliť sa bez veľkých ťažkostí. Centrioles sú zodpovedné za vytvorenie mitotického vretienka: tu sa chromozómy schádzajú.
rastliny
V rastlinách majú mikrotubuly ďalšiu úlohu v usporiadaní bunkovej steny, čo pomáha organizovať celulózové vlákna. Tiež pomáhajú deleniu a bunkovej expanzii v zelenine.
Klinický význam a lieky
Rakovinové bunky sú charakterizované vysokou mitotickou aktivitou; preto nájdenie liekov, ktorých cieľom je zostavenie mikrotubulov, by pomohlo zastaviť takýto rast.
Existuje rad liekov zodpovedných za destabilizáciu mikrotubulov. Colcemid, kolchicín, vinkristín a vinblastín zabraňujú polymerizácii mikrotubulov.
Napríklad kolchicín sa používa na liečbu dny. Ostatné sa používajú pri liečbe zhubných nádorov.
referencie
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2003). Biológia: život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
- Campbell, N.A., & Reece, J.B. (2007). biológie. Panamericana Medical.
- Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Histológia a embryológia človeka: bunkové a molekulárne bázy. Panamericana Medical.
- Kierszenbaum, A. L. (2006)). Histológia a bunková biológia. Druhé vydanie. Elsevier Mosby.
- Rodak, B.F. (2005). Hematológia: základy a klinické aplikácie. Panamericana Medical.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Život: Veda o biológii. Panamericana Medical.