Struktura, funkcije i klinička važnost mikrotubula



mikrotubule su stanične strukture u obliku cilindara koji obavljaju osnovne funkcije povezane s potporom, mobilnošću stanica i dijeljenjem stanica, između ostalih. Ti su filamenti prisutni unutar eukariotskih stanica.

Oni su šuplji i njihov unutarnji promjer je reda veličine 25 nm, dok je vanjski promjer 25 nm. Duljina varira između 200 nm i 25 μm. To su vrlo dinamične strukture, s definiranim polaritetom, sposobnim za rast i skraćivanje.

indeks

  • 1 Struktura i sastav
  • 2 Funkcije
    • 2.1 Citoskelet
    • 2.2 Mobilnost
    • 2.3 Podjela stanica
    • 2.4 Cilios i flagella
    • 2,5 Centriolos
    • 2.6 Biljke
  • 3 Klinička važnost i lijekovi
  • 4 Reference

Struktura i sastav

Mikrotubule čine molekule proteinske prirode. Nastaju iz proteina zvanog tubulin.

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

Krajevi mikrotubula nisu isti. To jest, postoji polaritet niti. Jedan kraj je poznat kao plus (+), a drugi kraj (-).

Mikrotubule nisu statične strukture, niti se mogu brzo promijeniti. Ovaj proces rasta ili skraćivanja odvija se uglavnom u ekstremnim uvjetima; Taj se proces naziva samo-montaža. Dinamičnost mikrotubula omogućuje životinjskim stanicama da promijene svoj oblik.

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

Mikrotubule se ne distribuiraju homogeno u svim oblicima stanica. Njegov položaj ovisi uglavnom o tipu stanice i njegovom stanju. Na primjer, u nekim protozojskim parazitima, mikrotubuli formiraju oklop.

Isto tako, kada je stanica u međupovršini, ti se filamenti raspršuju u citoplazmi. Kada se stanica počne dijeliti, mikrotubuli počinju se organizirati u mitotičnom vretenu.

funkcije

citoskelet

Citoskelet se sastoji od niza filamenata, uključujući mikrotubule, intermedijerne filamente i mikrofilamente. Kao što ime implicira, citoskelet je odgovoran za potporu stanica, pokretljivost i regulaciju.

Mikrotubule su povezane sa specijaliziranim proteinima (MAP, za akronim na engleskom jeziku, proteini povezani s mikrotubulama) kako bi ispunili svoje funkcije.

Citoskelet je osobito važan u životinjskim stanicama, budući da im nedostaje stanična stijenka.

pokretljivost

Mikrotubule imaju temeljnu ulogu u motoričkim funkcijama. Oni služe kao neka vrsta traga tako da se proteini povezani s pokretom mogu kretati. Analogno tome, mikrotubule su kolne ceste i proteini.

Konkretno, kinezini i dinejn su proteini koji se nalaze u citoplazmi. Ovi proteini se vežu za mikrotubule da bi izvršili pokrete i omogućili mobilizaciju materijala kroz stanični prostor.

Oni transportiraju vezikule i mikrotubulama se kreću na velike udaljenosti. Oni također mogu prevoziti robu koja se ne nalazi u vezikulama.

Motorni proteini imaju neku vrstu oružja, a promjenom oblika tih molekula može se provesti kretanje. Ovaj proces ovisi o ATP-u.

Podjela stanica

Što se tiče stanične diobe, one su neophodne za pravilnu i pravednu raspodjelu kromosoma. Mikrotubule se sastavljaju i tvore mitotičko vreteno.

Kada je jezgra podijeljena, mikrotubule prenose i odvajaju kromosome od novih jezgri.

Cilios i flagella

Mikrotubule su povezane s staničnim strukturama koje omogućuju kretanje: cilije i flagele.

Ovi privjesci su oblikovani kao tanki bičovi i omogućuju stanici da se kreće u sredini. Mikrotubule potiču sastavljanje tih staničnih ekstenzija.

Cilije i flagele imaju identičnu strukturu; međutim, cilije su kraće (10 do 25 mikrona) i obično rade zajedno. Za kretanje, primijenjena sila je paralelna s membranom. Cilije djeluju kao "vesla" koja guraju ćeliju.

Nasuprot tome, flagele su dulje (50 do 70 mikrona) i obično stanica ima jedan ili dva. Primijenjena sila je okomita na membranu.

Poprečni pogled na ove dodatke predstavlja raspored 9 + 2. Ova nomenklatura se odnosi na prisutnost 9 pari kondenziranih mikrotubula koje okružuju središnji nejedinstveni par..

Motorička funkcija je proizvod djelovanja specijaliziranih proteina; Dynein je jedan od njih. Zahvaljujući ATP-u, proteini mogu promijeniti svoj oblik i omogućiti kretanje.

Stotine organizama koriste ove strukture za kretanje. Cilia i flagella su prisutni u jednostaničnim organizmima, u spermatozoidima i malim višestaničnim životinjama, među ostalima. Bazalno tijelo je stanična organela iz koje potječu cilije i flagele.

centrioli

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

Ove strukture imaju oblik bačve. Njegov promjer je 150 nm, a duljina 300-500 nm. Mikrotubule u centriolima organizirane su u tri spojene niti.

Centrioles se nalaze u strukturi zvanoj centrosome. Svaki se centrosom sastoji od dva centriola i matrice bogate proteinima koja se naziva pericentriolarna matrica. U tom rasporedu, centriole organiziraju mikrotubule.

Točna funkcija centriola i stanične diobe još nije detaljno poznata. U određenim pokusima, centriole su uklonjene i navedena stanica je u stanju podijeliti se bez većih neugodnosti. Centriole su odgovorne za formiranje mitotskog vretena: ovdje se kromosomi spajaju.

bilje

Kod biljaka mikrotubule imaju dodatnu ulogu u uređenju stanične stijenke, pomažući u organiziranju celuloznih vlakana. Također, pomažu u podjeli i staničnoj ekspanziji u povrću.

Klinički značaj i lijekovi

Stanice raka karakterizira visoka aktivnost mitoze; dakle, pronalaženje lijekova čiji je cilj skupljanje mikrotubula pomoglo bi zaustaviti takav rast.

Postoji niz lijekova odgovornih za destabiliziranje mikrotubula. Colcemide, kolhicin, vinkristin i vinblastin sprječavaju polimerizaciju mikrotubula.

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

reference

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., i Byers, B. E. (2003). Biologija: život na zemlji. Pearsonovo obrazovanje.
  2. Campbell, N.A., & Reece, J. B. (2007). biologija. Ed Panamericana Medical.
  3. Eynard, A.R., Valentich, M.A., i Rovasio, R.A. (2008). Histologija i embriologija ljudskog bića: stanične i molekularne baze. Ed Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A.L. (2006. \ T). Histologija i biologija stanica. Drugo izdanje. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologija: osnove i klinička primjena. Ed Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Život: znanost o biologiji. Ed Panamericana Medical.