Mikrotubuli Struktur, Funktioner och Klinisk Betydelse



den mikrotubuli är cellulära strukturer i form av cylindrar som utför grundläggande funktioner relaterade till stöd, mobil mobilitet och celldelning bland annat. Dessa filament är närvarande i eukaryota celler.

De är ihåliga och deras inre diameter är i storleksordningen 25 nm, medan den yttre diametern är 25 nm. Längden varierar mellan 200 nm och 25 μm. De är ganska dynamiska strukturer, med en definierad polaritet, som kan växa och förkortas.

index

  • 1 Struktur och sammansättning
  • 2 funktioner
    • 2.1 Cytoskeleton
    • 2.2 Mobilitet
    • 2.3 Celldelning
    • 2.4 Cilios och flagella
    • 2,5 centriolos
    • 2,6 Växter
  • 3 Klinisk vikt och läkemedel
  • 4 referenser

Struktur och komposition

Mikrotubuli utgöres av molekyler av protein natur. De bildas av ett protein som kallas tubulin.

Tubulin är en dimer, dess två komponenter är a-tubulin och p-tubulin. Den ihåliga cylindern består av tretton kedjor i denna dimer.

Ändarna på en mikrotubul är inte desamma. Det vill säga, det finns en polaritet av filamenten. Den ena änden är känd som plus (+) och den andra minus (-).

Mikrotubulen är inte en statisk struktur, filamenten kan ändra storlek snabbt. Denna process av växande eller förkortning sker huvudsakligen i ytterligheten; Denna process kallas självmontering. Mikrotubulernas dynamik gör det möjligt för djurceller att ändra sin form.

Det finns undantag. Denna polaritet är otydlig i mikrotubuli inuti dendriterna, i neuronerna.

Mikrotubuli distribueras inte homogent i alla cellformer. Dess placering beror främst på celltypen och dess tillstånd. Exempelvis bildar mikrotubulerna i några protozana parasiter en rustning.

På liknande sätt, när cellen är i ett gränssnitt, dispergeras dessa filament i cytoplasman. När cellen börjar dela börjar mikrotubuli att organisera sig i den mitotiska spindeln.

funktioner

cytoskelettet

Cytoskeletten består av en serie trådar, inklusive mikrotubuli, mellanfilament och mikrofilament. Som namnet antyder är cytoskeletten ansvarig för att stödja cell, motilitet och reglering.

Mikrotubuli är associerade med specialiserade proteiner (MAP, för dess akronym på engelska, proteiner associerade med mikrotubuli) för att uppfylla sina funktioner.

Cytoskeletten är särskilt viktig i djurceller, eftersom de saknar en cellvägg.

mobilitet

Mikrotubuli har en grundläggande roll i motorfunktionerna. De tjänar som ett slags ledtråd så att proteinerna i samband med rörelsen kan röra sig. Analogt är mikrotubuli vägar och proteinkärror.

Specifikt är kineser och dynein proteiner som finns i cytoplasman. Dessa proteiner binder till mikrotubuli för att utföra rörelserna och tillåta mobilisering av material i hela cellutrymmet.

De transporterar blåsor och flyttar långa avstånd med mikrotubuli. De kan också transportera varor som inte finns i blåsorna.

Motorproteinerna har en slags vapen, och genom förändringar i form av dessa molekyler kan rörelsen utföras. Denna process är beroende av ATP.

Celldelning

När det gäller celldelning är de oumbärliga för korrekt och rättvis fördelning av kromosomer. Mikrotubuli är monterade och bildar den mitotiska spindeln.

När kärnan är uppdelad, transporterar mikrotubuli och separerar kromosomerna till de nya kärnorna.

Cilios och flagella

Mikrotubuli är relaterade till cellstrukturer som tillåter rörelse: cilia och flagella.

Dessa bilagor är formade som tunna piska och låter cellen röra sig i mitten. Mikrotubuli främjar sammansättningen av dessa cellförlängningar.

Cilia och flagella har en identisk struktur; Cilierna är emellertid kortare (10-25 mikroner) och brukar arbeta tillsammans. För rörelsen är den applicerade kraften parallell med membranet. Cilierna fungerar som "årar" som trycker på cellen.

I motsats till detta är flagellan längre (50 till 70 mikron) och vanligtvis presenterar cellen en eller två. Kraften som appliceras är vinkelrätt mot membranet.

Tvärsnittet av dessa bilagor presenterar ett 9 + 2-arrangemang. Denna nomenklatur hänvisar till närvaron av 9 par smält mikrotubuli som omger ett centralt icke-sammanslagna par.

Motorfunktion är produkten av åtgärden av specialiserade proteiner; Dynein är en av dessa. Tack vare ATP kan protein ändra sin form och tillåta rörelse.

Hundratals organismer använder dessa strukturer för att flytta. Cilia och flagella är närvarande i unicellulära organismer, i spermier och i små multicellulära djur, bland annat. Den basala kroppen är den cellulära organellen från vilken cili och flagella härstammar.

centrioler

Centriolen är extremt lik basala kropparna. Dessa organeller är karakteristiska för eukaryota celler, förutom för växtceller och vissa protister.

Dessa strukturer har en tunn form. Diametern är 150 nm och längden är 300-500 nm. Mikrotubuli i centriolerna är organiserade i tre smälta filament.

Centriolen ligger i en struktur kallad centrosom. Varje centrosom består av två centrioler och en proteinrik matris som kallas pericentriolär matris. I detta arrangemang organiserar centrioler mikrotubuli.

Den exakta funktionen av centrioler och celldelning är ännu inte känd i detalj. I vissa experiment har centriolen avlägsnats och cellen kan dela utan större besvär. Centriolen är ansvariga för att bilda den mitotiska spindeln: här kommer kromosomerna samman.

växter

I växter har mikrotubuli en ytterligare roll i cellväggarrangemanget, vilket hjälper till att organisera cellulosafibrerna. Dessutom hjälper de uppdelning och cellulär expansion i grönsaker.

Klinisk vikt och läkemedel

Cancerceller präglas av hög mitotisk aktivitet; därför att hitta droger vars mål är montering av mikrotubuli skulle hjälpa till att stoppa sådan tillväxt.

Det finns en serie droger som är ansvariga för destabiliserande mikrotubuli. Colcemid, kolchicin, vincristin och vinblastin förhindrar polymerisationen av mikrotubuli.

Till exempel används colchicin för att behandla gikt. De andra används vid behandling av maligna tumörer.

referenser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2003). Biologi: livet på jorden. Pearson utbildning.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Histologi och embryologi hos människa: cellulära och molekylära baser. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histologi och cellbiologi. Andra upplagan. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologi: Grundläggande och kliniska tillämpningar. Ed. Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W.H. (2009). Liv: Vetenskapen om biologi. Ed. Panamericana Medical.