MIKROTUBULE: STRUKTURA, FUNKCIJE I KLINIČKA VAŽNOST - BIOLOGIJA - 2025

U mikrotubule su u obliku stanične strukture koje igraju bravu podrške - funkcije povezane, staničnu pokretljivost i diobu stanica, među ostalima. Ti filamenti su prisutni u stanicama eukariota.

Šuplje su, a njihov unutarnji promjer je reda 25 nm, dok vanjski mjeri 25 nm. Duljina varira između 200 nm i 25 um. Oni su prilično dinamične strukture, s definiranom polarnošću, sposobne rasti i skraćivanja.

Struktura i sastav

Mikrotubule se sastoje od proteinskih molekula. Izrađeni su od proteina koji se zove tubulin.

Tubulin je dimer, njegove dvije komponente su α-tubulin i β-tubulin. Šuplji cilindar sastoji se od trinaest lanaca ovog dimera.

Krajevi mikrotubule nisu isti. Odnosno, postoji polarnost niti. Jedna je krajnost poznata kao plus (+), a druga kao minus (-).

Mikrotubula nije statična struktura, niti mogu brzo mijenjati veličinu. Taj se proces rasta ili skraćivanja odvija uglavnom u krajnjem slučaju; Taj se postupak naziva samo-sklapanje. Dinamičnost mikrotubula omogućuje životinjskim stanicama da mijenjaju oblik.

Postoje iznimke. Taj je polaritet nejasan u mikrotubulima unutar dendrita, u neuronima.

Mikrotubuli nisu homogeno raspoređeni u svim staničnim oblicima. Njegov položaj uglavnom ovisi o vrsti stanice i stanju u njoj. Na primjer, kod nekih protozoanskih parazita mikrotubule formiraju oklop.

Isto tako, kad je stanica u interfejsu, ti se filamenti raspršuju u citoplazmi. Kad se stanica počne dijeliti, mikrotubule se počinju organizirati na mitotičkom vretenu.

Značajke

citoskelet

Citoskelet se sastoji od niza filamenata, uključujući mikrotubule, intermedijarne niti i mikrofilamente. Kao što mu ime govori, citoskelet je zadužen za podršku stanici, pokretljivost i regulaciju.

Mikrotubuli se udružuju sa specijaliziranim proteinima (MAP) kako bi ispunili svoje funkcije.

Citoskelet je posebno važan u životinjskim stanicama, jer nemaju staničnu stijenku.

Mobilnost

Mikrotubuli igraju temeljnu ulogu u motoričkim funkcijama. Oni služe kao svojevrsni trag za kretanje proteina povezanih s kretanjem. Slično tome, mikrotubule su prometnice, a proteini automobili.

Naime, kinezini i dinin su proteini koji se nalaze u citoplazmi. Ti se proteini vežu na mikrotubule da izvršavaju pokrete i omogućuju mobilizaciju materijala kroz stanični prostor.

Oni nose vezikule i putuju na velike udaljenosti kroz mikrotubule. Također mogu prevoziti robu koja nije u vezikulama.

Motorni proteini imaju svojevrsno oružje, a kroz promjene u obliku tih molekula može se kretati. Ovaj postupak ovisi o ATP-u.

Stanična podjela

Što se tiče diobe stanica, oni su bitni za pravilnu i pravičnu raspodjelu kromosoma. Mikrotubule se sastavljaju i tvore mitotsko vreteno.

Kada se jezgro podijeli, mikrotubule nose i odvajaju kromosome na nove jezgre.

Cilia i flagella

Mikrotubule su povezane sa staničnim strukturama koje omogućuju kretanje: cilija i flagela.

Ti su dodaci oblikovani kao tanki bičevi i omogućavaju kretanje stanice u svom okruženju. Mikrotubule potiču sklapanje tih ekstenzija stanica.

Cilia i flagella imaju identičnu strukturu; međutim, cilija su kraće (10 do 25 mikrona) i teže rade zajedno. Za kretanje, primijenjena sila je paralelna s membranom. Cilija djeluje poput "vesla" koja guraju stanicu.

Suprotno tome, flagele su duže (50 do 70 mikrona) i stanica obično ima jedno ili dva. Primijenjena sila okomita je na membranu.

Pogled presjeka ovih dodataka prikazuje raspored 9 + 2. Ova nomenklatura odnosi se na prisutnost 9 pari spojenih mikrotubula koje okružuju središnji, nefugirani par.

Motorička funkcija proizvod je djelovanja specijaliziranih proteina; dynein je jedan od takvih. Zahvaljujući ATP-u, protein može promijeniti svoj oblik i omogućiti kretanje.

Stotine organizama koristi te strukture da bi ih okružilo. Cilia i flagella prisutni su u jednoćelijskim organizmima, u spermatozoidima i u malim višećelijskim životinjama. Bazalno tijelo je stanična organela iz koje potječu cilija i flagela.

centrioli

Centriole su izuzetno slične bazalnim tijelima. Ove organele su karakteristične za eukariotske stanice, osim za biljne stanice i određene protiste.

Ove su građevine u obliku bačve. Promjer mu je 150 nm, a duljina 300-500 nm. Mikrotubule u centriolama organizirane su u tri spojena filamenta.

Centriole su smještene u strukturi koja se zove centrosom. Svaki centrosom sastoji se od dva centriola i matrice bogate proteinima koja se naziva pericentriolarna matrica. U ovom rasporedu centriole organiziraju mikrotubule.

Točna funkcija centriola i stanične diobe još nije detaljno poznata. U nekim eksperimentima, centriole su uklonjene i rečeno je da se stanica može podijeliti bez većih neugodnosti. Centriole su odgovorne za oblikovanje mitotičkog vretena: ovdje su kromosomi spojeni.

Bilje

U biljkama mikrotubule igraju dodatnu ulogu u rasporedu staničnih zidova, pomažući u organizaciji celuloznih vlakana. Isto tako, pomažu diobi i ekspanziji stanica u biljkama.

Klinički značaj i lijekovi

Stanice raka karakteriziraju visoka mitotička aktivnost; na taj način bi pronalazak lijekova koji ciljaju skupljanje mikrotubula pomogao zaustaviti takav rast.

Postoji nekoliko lijekova koji su odgovorni za destabilizaciju mikrotubula. Kolcemid, kolhicin, vinkristin i vinblastin sprječavaju polimerizaciju mikrotubula.

Na primjer, kolhicin se koristi za liječenje gihta. Ostali se koriste u liječenju zloćudnih tumora.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: život na zemlji. Pearsonovo obrazovanje.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologija. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, i Rovasio, RA (2008). Histologija i embriologija čovjeka: stanične i molekularne baze. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologija i stanična biologija. Drugo izdanje. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologija: osnove i kliničke primjene. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Život: Znanost o biologiji. Panamerican Medical Ed.