МИКРОТУБУЛИ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ И КЛИНИЧНО ЗНАЧЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

На микротубулите са оформени клетъчни структури, които играят ключова цилиндрови подкрепа - функции, свързани с клетъчната подвижност и клетъчното деление, между другото. Тези нишки присъстват в еукариотните клетки.

Те са кухи, а вътрешният им диаметър е от порядъка на 25 nm, докато външният е 25 nm. Дължината варира между 200 nm и 25 µm. Те са доста динамични структури, с определена полярност, способни да растат и да се съкращават.

Структура и състав

Микротубулите са изградени от протеинови молекули. Те са направени от протеин, наречен тубулин.

Тубулинът е димер, двата му компонента са α-тубулин и β-тубулин. Кухият цилиндър е съставен от тринадесет вериги от този димер.

Краищата на микротубула не са еднакви. Тоест, има полярност на нишките. Едната крайност е известна като плюс (+), а другата като минус (-).

Микротубулата не е статична структура, нишките могат бързо да променят размера си. Този процес на отглеждане или скъсяване се осъществява главно в най-краен случай; Този процес се нарича самосглобяване. Динамизмът на микротубулите позволява на животните клетки да променят формата си.

Има изключения. Тази полярност е неясна в микротубулите вътре в дендритите, в невроните.

Микротубулите не са хомогенно разпределени във всички клетъчни форми. Местоположението му зависи главно от типа на клетката и състоянието на нея. Например, при някои протозойни паразити микротубулите образуват броня.

По същия начин, когато клетката е в интерфейс, тези нишки се диспергират в цитоплазмата. Когато клетката започне да се дели, микротубулите започват да се организират върху митотичното вретено.

Характеристика

Цитоскелет

Цитоскелетът е съставен от поредица от нишки, включително микротрубове, междинни нишки и микрофиламенти. Както показва името му, цитоскелетът отговаря за поддържането на клетката, подвижността и регулацията.

Микротубулите се свързват със специализирани протеини (MAP), за да изпълнят функциите си.

Цитоскелетът е особено важен за животинските клетки, тъй като в тях липсва клетъчна стена.

подвижност

Микротубулите играят основна роля в двигателните функции. Те служат като своеобразна улика за движение на свързани протеини. По подобен начин микротубулите са пътни пътища, а протеините са автомобили.

По-конкретно, кинезините и дининът са протеини, намиращи се в цитоплазмата. Тези протеини се свързват с микротубули за извършване на движения и позволяват мобилизиране на материали в цялото клетъчно пространство.

Те носят везикули и изминават големи разстояния през микротрубове. Те могат да транспортират и стоки, които не са във везикулите.

Моторните протеини имат вид оръжие и чрез промени във формата на тези молекули може да се извършва движение. Този процес зависи от ATP.

Клетъчно деление

По отношение на клетъчното делене те са от съществено значение за правилното и справедливо разпределение на хромозомите. Микротубулите се сглобяват и образуват митотичното вретено.

Когато ядрото се раздели, микротубулите носят и разделят хромозомите към новите ядра.

Cilia и жгутици

Микротубулите са свързани с клетъчни структури, които позволяват движение: реснички и жлези.

Тези придатъци са оформени като тънки камшици и позволяват на клетката да се движи в средата им. Микротубулите насърчават сглобяването на тези разширения на клетките.

Ресничките и жгутиците имат идентична структура; въпреки това ресничките са по-къси (10 до 25 микрона) и са склонни да работят заедно. За движение приложената сила е успоредна на мембраната. Ресничките действат като "гребла", които бутат клетката.

За разлика от тях, жгутиците са по-дълги (50 до 70 микрона) и клетката обикновено има една или две. Приложената сила е перпендикулярна на мембраната.

Изгледът на напречното сечение на тези придатъци представя подреждане 9 + 2. Тази номенклатура се отнася до наличието на 9 двойки кондензирани микротрубове, които обграждат централна, кондензирана двойка.

Двигателната функция е продукт на действието на специализирани протеини; dynein е един от тях. Благодарение на ATP, протеинът може да промени формата си и да позволи движение.

Стотици организми използват тези структури, за да се заобиколят. Ресничките и жлезистите присъстват в едноклетъчните организми, в сперматозоидите и при дребните многоклетъчни животни. Базалното тяло е клетъчната органела, от която произхождат ресничките и жълтиците.

центриола

Центриолите са изключително подобни на базалните тела. Тези органели са характерни за еукариотните клетки, с изключение на растителните клетки и някои протисти.

Тези структури са с форма на варел. Диаметърът му е 150 nm, а дължината му е 300-500 nm. Микротубулите в центриолите са организирани в три кондензирани нишки.

Центриолите са разположени в структура, наречена центрозома. Всяка центрозома е съставена от две центриоли и богата на протеини матрица, наречена перицентриоларна матрица. При тази подредба центриолите организират микротубулите.

Точната функция на центриолите и клетъчното делене все още не е известна подробно. В някои експерименти центриолите са били отстранени и споменатата клетка е способна да се дели без големи неудобства. Центриолите са отговорни за формирането на митотичното вретено: тук хромозомите са свързани.

Растения

В растенията микротубулите играят допълнителна роля в подреждането на клетъчните стени, като помагат за организирането на целулозните влакна. По същия начин те подпомагат деленето и разрастването на клетките в растенията.

Клинично значение и лекарства

Раковите клетки се характеризират с висока митотична активност; по този начин намирането на лекарства, насочени към сглобяване на микротубули, би помогнало за спиране на такъв растеж.

Съществуват редица лекарства, отговорни за дестабилизирането на микротубулите. Колцемидът, колхицинът, винкристинът и винбластинът предотвратяват микротубулната полимеризация.

Например, колхицинът се използва за лечение на подагра. Останалите се използват при лечението на злокачествени тумори.

Препратки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Биология: живот на земята. Pearson образование.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Биология. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Хистология и ембриология на човека: клетъчни и молекулярни бази. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Хистология и клетъчна биология. Второ издание. Елзевиер Мосби.
5. Родак, BF (2005). Хематология: основи и клинични приложения. Panamerican Medical Ed.
6. Садава, D., & Purves, WH (2009). Живот: Науката за биологията. Panamerican Medical Ed.