MIKROTUBULUKSET: RAKENNE, TOIMINNOT JA KLIININEN MERKITYS - BIOLOGIA - 2026

Mikrotubulusten on muotoiltu solun rakenteita, jotka ovat tärkeässä sylinteri tuki - liittyviä toimintoja, solun liikkuvuus ja solunjakautumisen, mm. Nämä filamentit ovat läsnä eukaryoottisoluissa.

Ne ovat onttoja ja niiden sisähalkaisija on luokkaa 25 nm, kun taas ulkoisen halkaisija on 25 nm. Pituus vaihtelee välillä 200 nm - 25 um. Ne ovat melko dynaamisia rakenteita, joilla on määritelty napaisuus ja jotka voivat kasvaa ja lyhentyä.

Rakenne ja koostumus

Mikrotubulukset koostuvat proteiinimolekyyleistä. Ne on valmistettu proteiinista, jota kutsutaan tubuliiniksi.

Tubuliini on dimeeri, sen kaksi komponenttia ovat α-tubuliini ja β-tubuliini. Ontto sylinteri koostuu kolmestatoista tämän dimerin ketjusta.

Mikroputken päät eivät ole samat. Eli filamenteissa on napaisuus. Yksi ääripää tunnetaan plus (+) ja toinen miinus (-).

Mikroputki ei ole staattinen rakenne, filamentit voivat muuttaa kokoa nopeasti. Tämä kasvava tai lyhentyvä prosessi tapahtuu pääasiassa äärimmäisissä olosuhteissa; Tätä prosessia kutsutaan itsekokoonpanoksi. Mikrotubulusten dynaamisuus antaa eläinsolujen muuttaa muotoaan.

On poikkeuksia. Tämä polaarisuus on epäselvä mikrotubulteissa dendriittien sisällä, neuroneissa.

Mikrotubulukset eivät ole jakautuneet homogeenisesti kaikissa solumuodoissa. Sen sijainti riippuu pääasiassa solutyypistä ja sen tilasta. Esimerkiksi joissain alkueläinloisissa mikrotubulukset muodostavat panssarin.

Samoin kun kenno on rajapinnassa, nämä filamentit leviävät sytoplasmaan. Kun solu alkaa jakaa, mikrotubulukset alkavat organisoitua mitoottiseen karaan.

ominaisuudet

sytoskeletonia

Sytoskeleton koostuu sarjasta filamenteja, mukaan lukien mikrotubulukset, välifilamentit ja mikrofilamentit. Kuten nimensä osoittaa, sytoskeleton on vastuussa solun, liikkuvuuden ja säätelyn tukemisesta.

Mikrotubulukset yhdistyvät erikoistuneisiin proteiineihin (MAP: iin) toimintojensa suorittamiseksi.

Sytoskeleton on erityisen tärkeä eläinsoluissa, koska niistä puuttuu soluseinä.

Liikkuvuus

Mikrotubulit ovat keskeisessä asemassa motorisissa toiminnoissa. Ne toimivat eräänlaisena vihjeenä liikkeeseen liittyvien proteiinien liikkumiselle. Samoin mikrotubulukset ovat tiet ja proteiinit ovat autoja.

Erityisesti kinesiinit ja dyneiini ovat proteiineja, joita löytyy sytoplasmasta. Nämä proteiinit sitoutuvat mikrotubuluksiin liikkeiden suorittamiseksi ja mahdollistavat materiaalien mobilisoitumisen koko solutilaan.

Ne kuljettavat rakkuloita ja kulkevat pitkiä matkoja mikrotubulusten läpi. He voivat myös kuljettaa tavaroita, joita ei ole rakkuloissa.

Moottoriproteiineilla on eräänlainen ase, ja näiden molekyylien muodon muutosten avulla liike voidaan suorittaa. Tämä prosessi on riippuvainen ATP: stä.

Solujen jakautuminen

Solujen jakautumisen suhteen ne ovat välttämättömiä kromosomien oikealle ja oikeudenmukaiselle jakautumiselle. Mikrotubulukset kokoontuvat ja muodostavat mitoottisen kara.

Kun ydin jakautuu, mikrotubulukset kuljettavat ja erottavat kromosomit uusiin ytimiin.

Cilia ja flagella

Mikrotubulukset liittyvät solurakenteisiin, jotka sallivat liikkumisen: silikot ja flagella.

Nämä lisäykset ovat ohuiden ruosien muotoisia ja sallivat solun liikkua ympäristössään. Mikrotubulit edistävät näiden solupidennysten kokoamista.

Cilialla ja flagellalla on identtinen rakenne; silikaatit ovat kuitenkin lyhyempiä (10-25 mikronia) ja pyrkivät toimimaan yhdessä. Liikettä varten käytetty voima on yhdensuuntainen kalvon kanssa. Silikaatit toimivat kuin "melat", jotka työntävät solua.

Sitä vastoin siipikarjat ovat pidempiä (50 - 70 mikronia) ja solussa on yleensä yksi tai kaksi. Käytetty voima on kohtisuora membraaniin nähden.

Näiden liitteiden poikkileikkausnäkymä esittää 9 + 2-järjestelyä. Tämä nimikkeistö viittaa 9 parin sulautettujen mikrotubulusten läsnäoloon, jotka ympäröivät keskeistä, käyttämätöntä paria.

Motorinen toiminta on erikoistuneiden proteiinien vaikutuksen tulos; dyneiini on yksi näistä. ATP: n ansiosta proteiini voi muuttaa muotoaan ja sallia liikkumisen.

Sadat organismit käyttävät näitä rakenteita kiertääkseen. Cilia ja flagella ovat läsnä muun muassa yksisoluisissa organismeissa, siittiöissä ja pienissä monisoluisissa eläimissä. Perusrunko on soluorgaaninen organeli, josta cilia ja flagella ovat lähtöisin.

keskusjyvänen

Keskialueet ovat erittäin samanlaisia ​​kuin peruskappaleet. Nämä organelit ovat ominaisia ​​eukaryoottisoluille, paitsi kasvisoluille ja tietyille protisteille.

Nämä rakenteet ovat tynnyrinmuotoisia. Sen halkaisija on 150 nm ja pituus 300-500 nm. Keskipitkien mikrotubulukset on järjestetty kolmeen sulatettuun filamentiin.

Sentrioolit sijaitsevat rakenteessa, jota kutsutaan sentromiksi. Jokainen centrosomi koostuu kahdesta sentrioolista ja proteiinirikkaasta matriisista, jota kutsutaan perisentriolaariseksi matriisiksi. Tässä järjestelyssä keskipitkät järjestävät mikrotubulit.

Keskipisteiden ja solujakautumisen tarkkaa toimintaa ei vielä tunneta yksityiskohtaisesti. Tietyissä kokeissa keskialueet on poistettu ja mainittu solu pystyy jakautumaan ilman suuria haittoja. Keskipakot vastaavat mitoottisen karan muodostamisesta: kromosomit yhdistyvät tässä.

kasvit

Kasveissa mikrotubuluksilla on lisärooli soluseinämän järjestelyssä, mikä auttaa järjestämään selluloosakuituja. Samoin ne auttavat kasvien solunjakautumista ja laajenemista.

Kliininen merkitys ja lääkkeet

Syöpäsoluille on ominaista korkea mitoottinen aktiivisuus; siten mikrotubuluskokoonpanoon kohdistuvien lääkkeiden löytäminen auttaisi pysäyttämään tällaisen kasvun.

On olemassa useita lääkkeitä, jotka vastaavat mikrotubulusten epävakauttamisesta. Kolsemidi, kolkisiini, vinkristiini ja vinblastiini estävät mikrotubulusten polymeroitumista.

Esimerkiksi kolkisiiniä käytetään kihtiin. Muita käytetään pahanlaatuisten kasvainten hoidossa.

Viitteet

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologia: elämä maan päällä. Pearson-koulutus.
2. Campbell, NA, ja Reece, JB (2007). Biologia. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, ja Rovasio, RA (2008). Ihmisen histologia ja embryologia: solu- ja molekyyliemäkset. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologia ja solubiologia. Toinen painos. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologia: perusteet ja kliiniset sovellukset. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Elämä: Biologian tiede. Panamerican Medical Ed.