Структура, функције и клиничка важност микротубула



Тхе микротубуле су ћелијске структуре у облику цилиндара који обављају основне функције које се односе на подршку, мобилност ћелија и диобу ћелија, између осталих. Ови филаменти су присутни унутар еукариотских ћелија.

Они су шупљи и њихов унутрашњи пречник је реда величине 25 нм, док је спољашњи пречник 25 нм. Дужина варира између 200 нм и 25 μм. То су прилично динамичне структуре, са дефинисаним поларитетом, способним за раст и скраћивање.

Индек

  • 1 Структура и састав
  • 2 Функције
    • 2.1 Цитоскелет
    • 2.2 Мобилност
    • 2.3 Подела ћелија
    • 2.4 Цилиос и флагелла
    • 2.5 Центриолос
    • 2.6 Биљке
  • 3 Клинички значај и дроге
  • 4 Референце

Структура и састав

Микротубуле чине молекуле протеинске природе. Они се формирају из протеина званог тубулин.

Тубулин је димер, његове две компоненте су α-тубулин и β-тубулин. Шупљи цилиндар је састављен од тринаест ланаца овог димера.

Крајеви микротубула нису исти. То јест, постоји поларитет влакана. Један крај је познат као плус (+) а други минус (-).

Микротубула није статична структура, нити се могу брзо промијенити. Овај процес раста или скраћивања одвија се углавном у екстремном смислу; Овај процес се назива само-монтажа. Динамичност микротубула омогућава животињским ћелијама да промене свој облик.

Постоје изузеци. Овај поларитет је нејасан у микротубулама унутар дендрита, у неуронима.

Микротубуле се не дистрибуирају хомогено у свим ћелијским облицима. Његова локација углавном зависи од типа ћелије и од њеног стања. На пример, у неким паразитима протозоа, микротубули формирају оклоп.

Исто тако, када је ћелија у међуповршини, ове филаменте су распршене у цитоплазми. Када ћелија почне да се дели, микротубули почињу да се организују у митотичном вретену.

Функције

Цитоскелетон

Цитоскелет је састављен од низа филамената, укључујући микротубуле, интермедијерне филаменте и микрофиламенте. Као што име имплицира, цитоскелет је одговоран за подршку ћелијама, покретљивост и регулацију.

Микротубуле су повезане са специјализованим протеинима (МАП, за акроним на енглеском, протеини повезани са микротубулама) да би испунили своје функције.

Цитоскелет је посебно важан у ћелијама животиња, јер им недостаје ћелијски зид.

Мобилност

Микротубуле имају основну улогу у моторним функцијама. Они служе као нека врста трага тако да се протеини повезани са покретом могу кретати. Аналогно томе, микротубуле су кола за путеве и протеине.

Наиме, кинезини и динејн су протеини који се налазе у цитоплазми. Ови протеини се везују за микротубуле да би извршили покрете и омогућили мобилизацију материјала кроз целуларни простор.

Они преносе везикуле и преносе велике удаљености микротубулама. Они такође могу да превозе робу која се не налази у везикулама.

Моторни протеини имају неку врсту оружја, а променом облика ових молекула може се извршити кретање. Овај процес зависи од АТП.

Подела ћелија

Што се тиче деобе ћелија, оне су неопходне за правилну и правичну дистрибуцију хромозома. Микротубуле се састављају и формирају митотичко вретено.

Када је језгро подељено, микротубуле преносе и раздвајају хромозоме од нових језгара.

Цилиос и флагелла

Микротубуле су повезане са ћелијским структурама које омогућавају кретање: цилије и флагеле.

Ови додаци су обликовани као танки бичови и омогућавају да се ћелија креће у средини. Микротубуле промовишу састављање ових ћелијских екстензија.

Цилије и флагеле имају идентичну структуру; међутим, цилије су краће (10 до 25 микрона) и обично раде заједно. За кретање, примењена сила је паралелна са мембраном. Цилије дјелују као "весла" која гурају ћелију.

Насупрот томе, флагеле су дуже (50 до 70 микрона) и обично ћелија представља један или два. Примењена сила је окомита на мембрану.

Попречни поглед на ове додатке представља 9 + 2 распоред.Ова номенклатура се односи на присуство 9 пари спојених микротубула које окружују централни ун-спојени пар.

Моторна функција је производ деловања специјализованих протеина; Динеин је један од ових. Захваљујући АТП-у, протеини могу да промене свој облик и омогуће кретање.

Стотине организама користе ове структуре за кретање. Цилиа и флагелла су присутни у једноћелијским организмима, у сперматозоидима и код малих мултицелуларних животиња, између осталих. Базално тело је ћелијска органела из које потичу цилије и флагеле.

Центриолос

Центриоле су веома сличне базалним телима. Ове органеле су карактеристичне за еукариотске ћелије, осим за биљне ћелије и одређене протисте.

Ове структуре имају облик бачве. Његов пречник је 150 нм, а дужина је 300-500 нм. Микротубуле у центриолима су организоване у три спојена влакна.

Центриоле се налазе у структури која се назива центросом. Сваки центросом се састоји од два центриола и матрице богате протеинима која се назива перикентриоларна матрица. У овом распореду, центриоле организују микротубуле.

Тачна функција центриола и дељења ћелија још није детаљно позната. У одређеним експериментима, центриоле су уклоњене и наведена ћелија је у стању да се дели без већих неугодности. Центриоли су одговорни за формирање митотског вретена: овде се хромозоми спајају.

Плантс

Код биљака, микротубуле имају додатну улогу у уређењу ћелијског зида, помажући у организовању целулозних влакана. Такође, они помажу у подели и ћелијској експанзији у поврћу.

Клинички значај и дроге

Станице рака су карактерисане високом митотском активношћу; стога би проналажење лекова чија је мета састављање микротубула помогло да се заустави такав раст.

Постоји низ лекова који су одговорни за дестабилизацију микротубула. Цолцемиде, колхицин, винкристин и винбластин спречавају полимеризацију микротубула.

На пример, колхицин се користи за лечење гихта. Остали се користе у лечењу малигних тумора.

Референце

  1. Аудесирк, Т., Аудесирк, Г., & Биерс, Б.Е. (2003). Биологија: живот на земљи. Пеарсон едуцатион.
  2. Цампбелл, Н.А., & Рееце, Ј. Б. (2007). Биологи. Ед Панамерицана Медицал.
  3. Еинард, А.Р., Валентицх, М.А., & Ровасио, Р.А. (2008). Хистологија и ембриологија људског бића: ћелијске и молекуларне базе. Ед Панамерицана Медицал.
  4. Киерсзенбаум, А.Л. (2006)). Хистологија и ћелијска биологија. Друго издање. Елсевиер Мосби.
  5. Родак, Б.Ф. (2005). Хематологија: основе и клиничка примена. Ед Панамерицана Медицал.
  6. Садава, Д., & Пурвес, В. Х. (2009). Живот: Наука о биологији. Ед Панамерицана Медицал.