MIKROTUBULĖS: STRUKTŪRA, FUNKCIJOS IR KLINIKINĖ SVARBA - BIOLOGIJA - 2025

Į Mikrovamzdeliai formuoja ląstelių struktūras, kurios vaidina pagrindinius cilindrų paramos - susijusias funkcijas, ląstelių judrumą ir ląstelių dalijimąsi, be kita ko. Šie siūlai yra eukariotų ląstelių viduje.

Jie yra tuščiaviduriai, o jų vidinis skersmuo yra 25 nm, o išorinio - 25 nm. Ilgis svyruoja tarp 200 nm ir 25 µm. Tai gana dinamiškos struktūros, turinčios apibrėžtą poliškumą, galinčios augti ir trumpėti.

Struktūra ir sudėtis

Mikrotubules sudaro baltymų molekulės. Jie gaminami iš baltymo, vadinamo tubulinu.

Tubulinas yra dimeris, jo du komponentai yra α-tubulinas ir β-tubulinas. Tuščiaviduris cilindras sudarytas iš trylikos šio dimerio grandinių.

Mikrotubulės galai nėra vienodi. Tai yra, yra gijų poliškumas. Vienas kraštutinumas yra žinomas kaip pliusas (+), o kitas - minusas (-).

Mikrotubulė nėra statinė struktūra, siūlai gali greitai pakeisti dydį. Šis augimo ar trumpėjimo procesas vyksta daugiausia kraštutiniu atveju; Šis procesas vadinamas savęs surinkimu. Mikrotubulų dinamika leidžia gyvūnų ląstelėms pakeisti savo formą.

Yra išimčių. Šis poliškumas nėra aiškus mikrotubuliuose dendritų viduje, neuronuose.

Mikrotubulėliai nėra vienodai pasiskirstę visose ląstelių formose. Jo vieta daugiausia priklauso nuo ląstelės tipo ir būklės. Pavyzdžiui, kai kuriuose pirmuonių parazituose mikrotubuliai sudaro šarvą.

Panašiai, kai ląstelė yra sąsajoje, šios gijos yra išsklaidytos citoplazmoje. Kai ląstelė pradeda dalintis, mikrotubulai pradeda organizuotis mitoziniame verptyje.

funkcijos

Citoskeletas

Citoskeletas yra sudarytas iš daugybės gijų, įskaitant mikrotubules, tarpinius siūlus ir mikrofilamentus. Kaip rodo jo pavadinimas, citoskeletas yra atsakingas už ląstelės palaikymą, judrumą ir reguliavimą.

Mikrovamzdeliai vykdo savo funkcijas su specializuotais baltymais (MAP).

Citoskeletas yra ypač svarbus gyvūnų ląstelėse, nes joms trūksta ląstelių sienelių.

Judumas

Mikrovamzdeliai vaidina pagrindinį vaidmenį motorinėse funkcijose. Jie tarnauja kaip tam tikras užuomina, kad baltymai galėtų judėti. Panašiai mikrotubulai yra keliai, o baltymai - automobiliai.

Kinezinai ir dyneinas yra baltymai, randami citoplazmoje. Šie baltymai jungiasi prie mikrotubulių, kad atliktų judesius ir leistų mobilizuoti medžiagas visoje ląstelės erdvėje.

Jie nešioja pūsleles ir per mikrotubules keliauja dideliais atstumais. Jie taip pat gali gabenti prekes, kurių nėra pūslelėse.

Motoriniai baltymai turi savotiškas rankas, o keičiant šių molekulių formą gali būti atliekamas judėjimas. Šis procesas priklauso nuo ATP.

Ląstelių dalijimasis

Kalbant apie ląstelių dalijimąsi, jos yra būtinos tinkamam ir teisingam chromosomų pasiskirstymui. Mikrotubulės susirenka ir sudaro mitozinį verpstį.

Kai branduolys dalijasi, mikrotubuliai perneša ir atskiria chromosomas į naujus branduolius.

Cilia ir flagella

Mikrotubulės yra susijusios su ląstelių struktūromis, leidžiančiomis judėti: cilia ir flagella.

Šie priedėliai yra formuojami kaip ploni plaukai ir leidžia ląstelei judėti savo aplinkoje. Mikrotubulės skatina šių ląstelių išplėtimą.

Cilia ir flagella turi vienodą struktūrą; tačiau žievės yra trumpesnės (nuo 10 iki 25 mikronų) ir linkusios dirbti kartu. Judėjimui naudojama jėga yra lygiagreti membranai. Ciliažas veikia kaip „mentelės“, stumiančios ląstelę.

Priešingai, žiogeliai yra ilgesni (nuo 50 iki 70 mikronų), o ląstelė paprastai turi vieną ar du. Taikoma jėga yra statmena membranai.

Šių priedų skerspjūvio vaizdas rodo 9 + 2. Ši nomenklatūra nurodo, kad yra 9 poros sulydytų mikrotubulų, kurie supa centrinę, nepanaudotą porą.

Motorinė funkcija yra specializuotų baltymų veikimo produktas; dyneinas yra vienas iš tokių. ATP dėka baltymai gali pakeisti savo formą ir leisti judėti.

Šimtai organizmų naudoja šias struktūras, kad galėtų apeiti. Cilia ir flagella yra vienaląsčių organizmų, spermatozoidų ir mažų daugialąsčių gyvūnų tarpe. Bazinis kūnas yra ląstelių organelės, iš kurių kilpa ir kilpelės.

Centrioles

Centriolai yra nepaprastai panašūs į bazinius kūnus. Šios organelės būdingos eukariotinėms ląstelėms, išskyrus augalų ląsteles ir tam tikrus protistus.

Šios konstrukcijos yra statinės formos. Jo skersmuo yra 150 nm, o ilgis - 300-500 nm. Centraliuose esantys mikrotubulėliai yra suskirstyti į tris lydytas gijas.

Centriolai yra struktūroje, vadinamoje centrosoma. Kiekvieną centrosomą sudaro dvi centriolai ir baltymų turtinga matrica, vadinama pericentriolar matrica. Tokiu būdu centriolai suorganizuoja mikrotubules.

Tiksli centrialų funkcija ir ląstelių dalijimasis dar nėra tiksliai žinomas. Atliekant tam tikrus eksperimentus, centriolai buvo pašalinti ir minėta ląstelė gali padalyti be didelių nepatogumų. Centriolai atsakingi už mitozinio verpstės suformavimą: čia chromosomos yra sujungtos.

Augalai

Augaluose mikrotubuliukai vaidina papildomą vaidmenį organizuojant ląstelių sieneles, padedant organizuoti celiuliozės pluoštus. Jie taip pat padeda ląstelėms dalintis ir plėstis augaluose.

Klinikinė reikšmė ir vaistai

Vėžinės ląstelės pasižymi dideliu mitoziniu aktyvumu; taigi, suradus vaistus, nukreiptus į mikrotubulų surinkimą, būtų galima sustabdyti tokį augimą.

Yra nemažai vaistų, atsakingų už destabilizuojančius mikrotubules. Kolcemidas, kolchicinas, vinkristinas ir vinblastinas užkerta kelią mikrotubulų polimerizacijai.

Pavyzdžiui, kolchicinas naudojamas podagrai gydyti. Kiti naudojami gydant piktybinius navikus.

Nuorodos

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: gyvenimas žemėje. Pearsono išsilavinimas.
2. Campbell, NA, ir Reece, JB (2007). Biologija. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, ir Rovasio, RA (2008). Žmogaus histologija ir embriologija: ląstelės ir molekulinės bazės. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaumas, AL (2006). Histologija ir ląstelių biologija. Antrasis leidimas. Elsevier Mosby.
5. Rodakas, BF (2005). Hematologija: pagrindai ir klinikinis pritaikymas. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Gyvenimas: Biologijos mokslas. Panamerican Medical Ed.