MIKROTUBULAS: STRUKTŪRA, FUNKCIJAS UN KLĪNISKĀ NOZĪME - BIOLOĢIJA - 2025

Par mikrotubulus tiek veidota mobilo struktūras, kas spēlē galvenais cilindrs atbalsta - saistītas funkcijas, šūnu kustīgumu un šūnu dalīšanos, cita starpā. Šie pavedieni atrodas eikariotu šūnās.

Tie ir dobi un to iekšējais diametrs ir aptuveni 25 nm, bet ārējais diametrs ir 25 nm. Garums svārstās no 200 nm līdz 25 µm. Tās ir diezgan dinamiskas struktūras ar noteiktu polaritāti, kas spēj augt un saīsināties.

Uzbūve un sastāvs

Mikrotubulas veido olbaltumvielu molekulas. Tie ir izgatavoti no olbaltumvielām, ko sauc par tubulīnu.

Tubulīns ir dimērs, tā divi komponenti ir α-tubulīns un β-tubulīns. Dobo cilindru veido trīspadsmit šī dimēra ķēdes.

Mikrotubulas gali nav vienādi. Tas ir, ir pavedienu polaritāte. Viena galējība ir zināma kā plus (+), bet otra - mīnus (-).

Mikrocaurule nav statiska struktūra, pavedieni var ātri mainīt izmēru. Šis audzēšanas vai saīsināšanas process notiek galvenokārt galējībā; Šo procesu sauc par sevis montāžu. Mikrotubulu dinamika ļauj dzīvnieku šūnām mainīt savu formu.

Ir izņēmumi. Šī polaritāte nav precīzi norādīta mikrotubulās, kas atrodas dendrītu iekšpusē, neironos.

Mikrotubulas nav vienmērīgi sadalītas visās šūnu formās. Tās atrašanās vieta galvenokārt ir atkarīga no šūnas veida un stāvokļa. Piemēram, dažos vienšūņu parazītos mikrotubulas veido bruņas.

Tāpat, kad šūna atrodas saskarnē, šie pavedieni tiek izkliedēti citoplazmā. Kad šūna sāk dalīties, mikrotubulas sāk organizēties mitotiskajā vārpstā.

Iespējas

Citoskelets

Citoskeletu veido virkne pavedienu, ieskaitot mikrotubulas, starpposma pavedienus un mikrošķiedras. Kā norāda nosaukums, citoskelets ir atbildīgs par šūnas, kustīgumu un regulēšanas atbalstu.

Lai veiktu savas funkcijas, mikrotubulas asociējas ar specializētiem proteīniem (MAP).

Citoskelets ir īpaši svarīgs dzīvnieku šūnās, jo tām trūkst šūnu sienas.

Mobilitāte

Mikrotubulām ir galvenā loma motora funkcijās. Tie kalpo kā sava veida pavediens olbaltumvielu pārvietošanai. Līdzīgi mikrotubulas ir ceļa un olbaltumvielas ir automašīnas.

Konkrēti, kinezīni un dyneīns ir proteīni, kas atrodami citoplazmā. Šie proteīni saistās ar mikrotubulēm, lai veiktu kustības un ļautu mobilizēt materiālus visā šūnu telpā.

Viņi pārvadā pūslīšus un pārvietojas lielos attālumos caur mikrotubulēm. Viņi var arī transportēt preces, kas neatrodas pūslīšos.

Mehāniskajiem proteīniem ir sava veida rokas, un, mainot šo molekulu formu, var veikt kustību. Šis process ir atkarīgs no ATP.

Šūnu dalīšana

Kas attiecas uz šūnu dalīšanu, tie ir svarīgi, lai pareizi un taisnīgi sadalītos hromosomas. Mikrotubulas saliek un veido mitotisko vārpstu.

Kad kodols dalās, mikrotubulas pārnēsā un atdala hromosomas jaunajiem kodoliem.

Cilia un flagella

Mikrotubulas ir saistītas ar šūnu struktūrām, kas ļauj kustēties: cilia un flagella.

Šie piedēkļi ir veidoti kā plāni pātagas un ļauj šūnai pārvietoties savā vidē. Mikrotubulas veicina šo šūnu paplašinājumu montāžu.

Cilia un flagella ir identiska struktūra; tomēr cilijas ir īsākas (no 10 līdz 25 mikroniem) un mēdz strādāt kopā. Kustībai pieliktais spēks ir paralēls membrānai. Cilijas darbojas kā "airi", kas nospiež šūnu.

Turpretī flagellas ir garākas (no 50 līdz 70 mikroniem), un šūnai parasti ir viena vai divas. Pielietotais spēks ir perpendikulārs membrānai.

Šo pielikumu šķērsgriezuma attēlojumā ir parādīts 9 + 2 izkārtojums.Šī nomenklatūra attiecas uz 9 pārus saplūdušu mikrotubulu klātbūtni, kas ieskauj centrālu, neizkausētu pāri.

Motoriskā funkcija ir specializēto olbaltumvielu darbības produkts; dynein ir viens no šiem. Pateicoties ATP, olbaltumvielas var mainīt savu formu un atļaut kustību.

Simtiem organismu izmanto šīs struktūras, lai apbrauktu. Cilia un flagella, cita starpā, atrodas vienšūnu organismos, spermatozoīdos un mazos daudzšūnu dzīvniekos. Bazālais ķermenis ir šūnas organelle, no kuras rodas cilia un flagella.

Centrioles

Centrioļi ir ārkārtīgi līdzīgi bazālajiem ķermeņiem. Šīs organellas ir raksturīgas eikariotu šūnām, izņemot augu šūnas un noteiktus protistus.

Šīs struktūras ir mucas formas. Tā diametrs ir 150 nm, un tā garums ir 300-500 nm. Mikrotubulas centrialos sadala trīs kausētos pavedienos.

Centrioles atrodas struktūrā, ko sauc par centrosomu. Katru centrosomu veido divas centrioles un ar olbaltumvielām bagāta matrica, ko sauc par pericentriolar matricu. Šajā izkārtojumā centrioles organizē mikrotubulas.

Precīza centrioļu un šūnu dalīšanās funkcija vēl nav detalizēti zināma. Dažos eksperimentos centrioles ir noņemtas, un minētā šūna ir spējīga sadalīties bez lielām neērtībām. Par mitotiskās vārpstas veidošanos ir atbildīgas centrioles: šeit hromosomas ir savienotas.

Augi

Augos mikrotubulām ir papildu loma šūnu sienas sakārtošanā, palīdzot organizēt celulozes šķiedras. Tāpat tie palīdz šūnu dalīšanai un paplašināšanai augos.

Klīniskā nozīme un narkotikas

Vēža šūnām raksturīga augsta mitotiskā aktivitāte; tādējādi tādu zāļu atrašana, kuru mērķauditorija ir mikrotubulu montāža, palīdzētu apturēt šādu augšanu.

Ir vairākas zāles, kas atbildīgas par mikrotubulu destabilizēšanu. Kolcemīds, kolhicīns, vinkristīns un vinblastīns novērš mikrotubulu polimerizāciju.

Piemēram, kolhicīnu lieto podagras ārstēšanai. Pārējos izmanto ļaundabīgu audzēju ārstēšanā.

Atsauces

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Bioloģija: dzīve uz zemes. Pīrsona izglītība.
2. Kempbela, NA, un Reece, JB (2007). Bioloģija. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, un Rovasio, RA (2008). Cilvēka histoloģija un embrioloģija: šūnu un molekulu bāzes. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histoloģija un šūnu bioloģija. Otrais izdevums. Elsevier Mosby.
5. Rodaks, BF (2005). Hematoloģija: pamati un klīniskā pielietošana. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Dzīve: bioloģijas zinātne. Panamerican Medical Ed.