Struktur Microtubules, Fungsi dan Kepentingan Klinikal



The microtubules adalah struktur selular dalam bentuk silinder yang melaksanakan fungsi asas yang berkaitan dengan sokongan, mobiliti selular dan pembahagian sel, antara lain. Filamen ini terdapat dalam sel eukariotik.

Mereka berongga dan diameter dalamannya berada dalam urutan 25 nm, manakala diameter luarannya ialah 25 nm. Panjangnya bervariasi antara 200 nm dan 25 μm. Mereka adalah struktur yang agak dinamik, dengan kekutuban yang jelas, mampu bertambah dan memendekkan.

Indeks

  • 1 Struktur dan komposisi
  • 2 Fungsi
    • 2.1 Cytoskeleton
    • 2.2 Mobiliti
    • 2.3 Pembahagian sel
    • 2.4 Cilios dan flagella
    • 2.5 Centriolos
    • 2.6 Tumbuhan
  • 3 Kepentingan klinikal dan dadah
  • 4 Rujukan

Struktur dan komposisi

Mikrotubul dibentuk oleh molekul sifat protein. Mereka terbentuk daripada protein yang dipanggil tubulin.

Tubulin adalah dimer, dua komponennya ialah α-tubulin dan β-tubulin. Silinder berongga terdiri daripada tiga belas rantai dimer ini.

Hujung microtubule tidak sama. Iaitu, ada polaritas filamen. Satu hujung dikenali sebagai plus (+) dan tolak lain (-).

Mikrotubule bukan struktur statik, filamen boleh menukar saiz dengan cepat. Proses pemangkasan atau pemendekan ini berlaku terutamanya dalam melampau; Proses ini dipanggil pemasangan diri. Dinamisme microtubules membolehkan sel-sel haiwan untuk mengubah bentuknya.

Terdapat pengecualian. Polaritas ini tidak jelas dalam microtubules di dalam dendrit, di neuron.

Microtubules tidak diedarkan secara homogen dalam semua bentuk sel. Lokasinya bergantung terutamanya pada jenis sel dan keadaannya. Sebagai contoh, dalam beberapa parasit protozoan, mikrotubul membentuk perisai.

Begitu juga, apabila sel berada dalam antara muka, filamen ini tersebar di sitoplasma. Apabila sel mula membahagikan, microtubules mula mengatur diri mereka di spindle mitosis.

Fungsi

Cytoskeleton

Sitoskeleton terdiri daripada siri filamen, termasuk microtubules, filamen perantaraan dan mikrofilamen. Seperti namanya, sitoskeleton bertanggungjawab untuk menyokong sel, motilitas dan peraturan.

Mikrotubul dikaitkan dengan protein khusus (MAP, untuk akronim dalam bahasa Inggeris, protein yang dikaitkan dengan microtubules) untuk memenuhi fungsi mereka.

Sitoskeleton sangat penting dalam sel haiwan, kerana mereka kekurangan dinding sel.

Mobiliti

Microtubules mempunyai peranan asas dalam fungsi motor. Mereka berfungsi sebagai sejenis petunjuk supaya protein yang berkaitan dengan pergerakan dapat bergerak. Secara analog, microtubules adalah jalan raya dan kereta api protein.

Khususnya, kinesin dan dynein adalah protein yang terdapat dalam sitoplasma. Protein ini mengikat kepada microtubules untuk melaksanakan pergerakan dan membolehkan pengerahan bahan-bahan di seluruh ruang selular.

Mereka mengangkut vesikel dan bergerak jarak jauh oleh microtubules. Mereka juga boleh mengangkut barangan yang tidak terdapat dalam vesikel.

Protein motor mempunyai sejenis senjata, dan oleh perubahan dalam bentuk molekul ini pergerakan dapat dilakukan. Proses ini bergantung kepada ATP.

Bahagian sel

Bagi pembahagian sel, mereka sangat diperlukan untuk pembahagian kromosom yang betul dan saksama. Mikrotubul dipasang dan membentuk spindle mitotik.

Apabila nukleus dibahagikan, microtubules mengangkut dan memisahkan kromosom ke nukleus baru.

Cilios dan flagella

Microtubules berkaitan dengan struktur sel yang membolehkan pergerakan: silia dan flagella.

Lampiran ini dibentuk seperti cambuk nipis dan membolehkan sel bergerak di tengahnya. Microtubules mempromosikan pemasangan sambungan sel ini.

Silia dan flagella mempunyai struktur yang sama; Walau bagaimanapun, silia adalah lebih pendek (10 hingga 25 mikron) dan biasanya bekerja bersama-sama. Untuk pergerakan, daya yang digunakan selari dengan membran. Bertindak silia sebagai "oars" yang menolak sel.

Sebaliknya, flagella lebih panjang (50 hingga 70 mikron) dan biasanya sel membentangkan satu atau dua. Daya yang digunakan adalah serenjang dengan membran.

Pandangan melintang dari lampiran ini membentangkan susunan 9 + 2. Tata nama ini merujuk kepada kehadiran 9 pasang microtubules bersambung yang mengelilingi pasangan yang tidak digabungkan.

Fungsi motor adalah hasil daripada tindakan protein khusus; Dynein adalah salah satu daripada ini. Terima kasih kepada ATP, protein boleh mengubah bentuknya dan membolehkan gerakan.

Beratus-ratus organisma menggunakan struktur ini untuk bergerak. Cilia dan flagella hadir dalam organisma uniselular, dalam spermatozoa dan dalam haiwan kecil multiselular, antara lain. Badan basal adalah organel selular yang mana silia dan flagella berasal.

Centriolos

Centrioles sangat serupa dengan badan basal. Organel ini adalah ciri sel eukariotik, kecuali sel tumbuhan dan protikan tertentu.

Struktur ini mempunyai bentuk laras. Diameternya ialah 150 nm dan panjangnya ialah 300-500 nm. Mikrotubul di centrioles dianjurkan dalam tiga filamen yang menyatu.

Centrioles terletak dalam struktur yang dikenali sebagai centrosome. Setiap centrosome terdiri daripada dua centrioles dan matrik kaya protein yang dipanggil matriks pericentriolar. Dalam susunan ini, centriole menyusun microtubules.

Fungsi tepat dari centrioles dan division sel belum diketahui secara terperinci. Dalam eksperimen tertentu, centriole telah dikeluarkan dan berkata sel dapat dibahagikan tanpa kesulitan utama. Centrioles bertanggungjawab untuk membentuk spindle mitosis: di sini kromosom datang bersama-sama.

Tumbuhan

Dalam tumbuh-tumbuhan, microtubules mempunyai peranan tambahan dalam susunan dinding sel, membantu mengatur serat selulosa. Juga, mereka membantu pembahagian dan pembesaran sel dalam sayur-sayuran.

Kepentingan klinikal dan dadah

Sel-sel kanser dicirikan oleh aktiviti mitosis yang tinggi; Oleh itu, mencari dadah yang sasarannya adalah pemasangan microtubules akan membantu menghentikan pertumbuhan sedemikian.

Terdapat satu siri ubat yang bertanggungjawab untuk menstabilkan microtubules. Colcemide, colchicine, vincristine dan vinblastine menghalang pempolimeran microtubules.

Sebagai contoh, colchicine digunakan untuk merawat gout. Yang lain digunakan dalam rawatan tumor malignan.

Rujukan

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologi: kehidupan di bumi. Pendidikan Pearson.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Histologi dan embriologi manusia: asas selular dan molekul. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histologi dan Biologi Sel. Edisi kedua. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologi: asas dan aplikasi klinikal. Ed. Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Kehidupan: Sains biologi. Ed. Panamericana Medical.