Podíl:
Struktura, funkce a klinický význam mikrotubulů
mikrotubuly jsou buněčné struktury ve formě válců, které mimo jiné plní základní funkce související s podporou, mobilní mobilitou a buněčným dělením. Tato vlákna jsou přítomna v eukaryotických buňkách.
Jsou duté a jejich vnitřní průměr je řádově 25 nm, zatímco vnější průměr je 25 nm. Délka se pohybuje mezi 200 nm a 25 um. Jedná se o poměrně dynamické struktury s definovanou polaritou, schopné růstu a zkracování.
Index
- 1 Struktura a složení
- 2 Funkce
- 2.1 Cytoskelet
- 2.2 Mobilita
- 2.3 Buněčné dělení
- 2.4 Cilios a flagella
- 2.5 Centriolos
- 2.6 Rostliny
- 3 Klinický význam a léčiva
- 4 Odkazy
Struktura a složení
Mikrotubuly jsou tvořeny molekulami proteinové povahy. Jsou tvořeny proteinem zvaným tubulin.
Tubulin je dimer, jeho dvě složky jsou α-tubulin a β-tubulin. Dutý válec je tvořen třinácti řetězci tohoto dimeru.
Konce mikrotubulu nejsou stejné. To znamená, že existuje polarita vláken. Jeden konec se nazývá plus (+) a druhý mínus (-).
Mikrotubuly nejsou statickou strukturou, vlákna se mohou rychle měnit. Tento proces růstu nebo zkracování se odehrává hlavně v extrémních podmínkách; Tento proces se nazývá self-assembly. Dynamika mikrotubulů umožňuje zvířecím buňkám měnit svůj tvar.
Existují výjimky. Tato polarita je v mikrotubulích uvnitř dendritů v neuronech nezřetelná.
Mikrotubuly nejsou distribuovány homogenně ve všech buněčných formách. Jeho poloha závisí především na typu buňky a jejím stavu. Například u některých parazitů prvoků tvoří mikrotubuly zbroj.
Podobně, když je buňka v rozhraní, jsou tato vlákna dispergována v cytoplazmě. Když se buňka začne dělit, mikrotubuly se začnou organizovat v mitotickém vřetenu.
Funkce
Cytoskeleton
Cytoskelet je tvořen řadou filamentů, včetně mikrotubulů, intermediárních filamentů a mikrovláken. Jak název napovídá, cytoskelet je zodpovědný za podporu buněk, pohyblivosti a regulace.
Mikrotubuly jsou spojeny se specializovanými proteiny (MAP, pro její zkratka v angličtině, proteiny asociovanými s mikrotubuly), aby splnily své funkce.
Cytoskelet je zvláště důležitý v živočišných buňkách, protože nemají buněčnou stěnu.
Mobilita
Mikrotubuly mají zásadní úlohu v motorických funkcích. Slouží jako druh vodítka, takže se mohou pohybovat proteiny související s pohybem. Analogicky jsou mikrotubuly vozovky a proteiny.
Konkrétně kinesiny a dynein jsou proteiny nacházející se v cytoplazmě. Tyto proteiny se váží na mikrotubuly k provádění pohybů a umožňují mobilizaci materiálů v celém buněčném prostoru.
Přepravují vezikuly a pohybují se na velké vzdálenosti mikrotubuly. Mohou také přepravovat zboží, které se nenachází ve váčcích.
Proteinové proteiny mají určitý druh ramen a změnami ve tvaru těchto molekul může být pohyb prováděn. Tento proces je závislý na ATP.
Buněčné dělení
Pokud jde o buněčné dělení, jsou nepostradatelné pro správné a spravedlivé rozdělení chromozomů. Mikrotubuly jsou sestaveny a tvoří mitotické vřeteno.
Když je jádro rozděleno, mikrotubuly se transportují a oddělují chromozomy s novými jádry.
Cilios a bičík
Mikrotubuly jsou vztaženy k buněčným strukturám, které umožňují pohyb: řasy a bičíky.
Tyto přívěsky jsou tvarovány jako tenké biče a umožňují buňce pohybovat se uprostřed. Mikrotubuly podporují sestavení těchto buněčných rozšíření.
Cilia a bičík mají stejnou strukturu; řasy jsou však kratší (10 až 25 mikronů) a obvykle pracují společně. Pro pohyb je aplikovaná síla rovnoběžná s membránou. Cilia působí jako "vesla", která tlačí buňku.
Na rozdíl od toho, flagella jsou delší (50 až 70 mikronů) a obvykle buňka představuje jednu nebo dvě. Aplikovaná síla je kolmá na membránu.
Příčný pohled na tyto přílohy představuje uspořádání 9 + 2. Tato nomenklatura odkazuje na přítomnost 9 párů fúzovaných mikrotubulů obklopujících centrální nespojený pár.
Motorická funkce je výsledkem působení specializovaných proteinů; Jedním z nich je Dynein. Díky ATP může protein měnit svůj tvar a umožnit pohyb.
Stovky organismů používají tyto struktury k pohybu. Cilia a flagella jsou přítomny v jednobuněčných organismech, ve spermiích a v malých mnohobuněčných zvířatech. Bazální tělo je buněčná organela, ze které pochází řasa a bičík.
Centriolos
Centrioles jsou extrémně podobné bazálním tělům. Tyto organely jsou charakteristické pro eukaryotické buňky, s výjimkou rostlinných buněk a některých protistů.
Tyto struktury mají tvar hlavně. Jeho průměr je 150 nm a délka je 300-500 nm. Mikrotubuly v centriolech jsou organizovány ve třech tavených vláknech.
Centrioly jsou umístěny ve struktuře zvané centrosome. Každý centrosome se skládá ze dvou centrioles a matrice bohaté na bílkoviny zvané pericentriolar matrix. V tomto uspořádání organizují centrioly mikrotubuly.
Přesná funkce centrioles a buněčného dělení není dosud podrobně známa. V některých experimentech byly centrioly odstraněny a uvedená buňka je schopna se dělit bez větších nepohodlí. Centrioly jsou zodpovědné za tvorbu mitotického vřetena: zde se chromosomy scházejí.
Rostliny
V rostlinách mají mikrotubuly další roli v uspořádání buněčné stěny, což pomáhá organizovat celulózová vlákna. Také pomáhají dělení a buněčné expanzi zeleniny.
Klinický význam a léky
Rakovinové buňky se vyznačují vysokou mitotickou aktivitou; nalezení léčiv, jejichž cílem je sestavení mikrotubulů, by tak pomohlo zastavit tento růst.
Existuje řada léků zodpovědných za destabilizující mikrotubuly. Colcemid, kolchicin, vinkristin a vinblastin zabraňují polymeraci mikrotubulů.
Například kolchicin se používá k léčbě dny. Ostatní se používají při léčbě zhoubných nádorů.
Odkazy
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2003). Biologie: život na Zemi. Pearsonovo vzdělávání.
- Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologie. Panamericana Medical.
- Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Histologie a embryologie člověka: buněčné a molekulární základy. Panamericana Medical.
- Kierszenbaum, A. L. (2006)). Histologie a buněčná biologie. Druhé vydání. Elsevier Mosby.
- Rodak, B. F. (2005). Hematologie: základy a klinické aplikace. Panamericana Medical.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Život: Věda o biologii. Panamericana Medical.