โครงสร้าง Microtubules หน้าที่และความสำคัญทางคลินิก

microtubules เป็นโครงสร้างของเซลล์ในรูปแบบของกระบอกสูบที่ทำหน้าที่พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับการรองรับการเคลื่อนที่ของเซลล์และการแบ่งเซลล์เป็นต้น เส้นใยเหล่านี้มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอต.

พวกมันกลวงและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของมันอยู่ที่ 25 นาโนเมตรในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกคือ 25 นาโนเมตร ความยาวแตกต่างกันระหว่าง 200 nm และ 25 μm พวกมันเป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างมีพลวัตมีขั้วที่กำหนดสามารถเติบโตและสั้นลงได้.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างและองค์ประกอบ
• 2 ฟังก์ชั่น
  • 2.1 Cytoskeleton
  • 2.2 Mobility
  • 2.3 การแบ่งเซลล์
  • 2.4 Cilios และ flagella
  • 2.5 Centriolos
  • 2.6 พืช
• 3 ความสำคัญทางคลินิกและยาเสพติด
• 4 อ้างอิง

โครงสร้างและองค์ประกอบ

Microtubules ประกอบด้วยโมเลกุลของโปรตีนธรรมชาติ พวกมันถูกสร้างขึ้นจากโปรตีนที่เรียกว่า tubulin.

Tubulin เป็น dimer ซึ่งมีสององค์ประกอบคือα-tubulin และβ-tubulin รูปทรงกระบอกกลวงประกอบด้วยโซ่สิบสามอันของเครื่องหรี่แสงนี้.

ปลายของ microtubule นั้นไม่เหมือนกัน นั่นคือมีขั้วของเส้นใย ปลายด้านหนึ่งเรียกว่าเครื่องหมายบวก (+) และอีกเครื่องหมายลบ (-).

microtubule ไม่ใช่โครงสร้างแบบคงที่เส้นใยสามารถเปลี่ยนขนาดได้อย่างรวดเร็ว กระบวนการเจริญเติบโตหรือการตัดทอนนี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในสุดขีด; กระบวนการนี้เรียกว่าการประกอบตัวเอง การเคลื่อนไหวของ microtubules ช่วยให้เซลล์สัตว์เปลี่ยนรูปร่างได้.

มีข้อยกเว้นอยู่ ขั้วนี้ไม่ชัดใน microtubules ภายใน dendrites ในเซลล์ประสาท.

Microtubules ไม่ได้กระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกันในทุกรูปแบบของเซลล์ ตำแหน่งของมันขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และสถานะของมันเป็นหลัก ตัวอย่างเช่นในปรสิตโปรโตซัวบางรูปแบบ microtubules เป็นเกราะ.

ในทำนองเดียวกันเมื่อเซลล์อยู่ในอินเตอร์เฟสเส้นใยเหล่านี้จะกระจายตัวในไซโตพลาสซึม เมื่อเซลล์เริ่มแบ่ง microtubules เริ่มจัดตัวเองในแกนหมุนทิคส์.

ฟังก์ชั่น

โครงร่าง

โครงร่างของเซลล์ประกอบด้วยชุดของเส้นใยรวมถึง microtubules, เส้นใยระดับกลางและไมโครไฟเบอร์ ตามความหมายของชื่อโครงร่างโครงกระดูกนั้นมีหน้าที่ในการสนับสนุนเซลล์การเคลื่อนไหวและการควบคุม.

Microtubules เกี่ยวข้องกับโปรตีนพิเศษ (MAP, สำหรับตัวย่อในภาษาอังกฤษ, โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ microtubules) เพื่อตอบสนองการทำงานของพวกเขา.

โครงร่างโครงกระดูกมีความสำคัญอย่างยิ่งในเซลล์สัตว์เนื่องจากขาดผนังเซลล์.

การเคลื่อนไหว

Microtubules มีบทบาทพื้นฐานในการทำงานของมอเตอร์ พวกมันทำหน้าที่เป็นเงื่อนงำเพื่อให้โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่สามารถเคลื่อนที่ได้ microtubules เป็นถนนและโปรตีนเกวียน.

โดยเฉพาะ kinesins และ dynein เป็นโปรตีนที่พบในพลาสซึม โปรตีนเหล่านี้จับกับ microtubules เพื่อทำการเคลื่อนไหวและอนุญาตให้มีการเคลื่อนย้ายวัสดุทั่วทั้งพื้นที่เซลลูลาร์.

พวกมันขนส่งถุงและเคลื่อนที่เป็นระยะทางไกลด้วย microtubules พวกเขายังสามารถขนส่งสินค้าที่ไม่พบในถุง.

โปรตีนในมอเตอร์มีแขนชนิดหนึ่งและโดยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโมเลกุลเหล่านี้การเคลื่อนที่สามารถทำได้ กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับ ATP.

การแบ่งเซลล์

สำหรับการแบ่งเซลล์พวกมันจะขาดไม่ได้สำหรับการกระจายโครโมโซมที่เหมาะสมและเท่าเทียมกัน microtubules ถูกประกอบและสร้างแกนหมุนแบบไมโทติค.

เมื่อแบ่งนิวเคลียสแล้ว microtubules จะลำเลียงและแยกโครโมโซมออกจากนิวเคลียสใหม่.

Cilios และ flagella

Microtubules เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเซลล์ที่อนุญาตให้มีการเคลื่อนไหว: cilia และ flagella.

อวัยวะเหล่านี้มีรูปร่างเหมือนแส้ผอมและอนุญาตให้เซลล์เคลื่อนที่ตรงกลาง Microtubules ส่งเสริมการประกอบส่วนขยายของเซลล์เหล่านี้.

cilia และ flagella มีโครงสร้างที่เหมือนกัน อย่างไรก็ตามตาจะสั้นกว่า (10 ถึง 25 ไมครอน) และมักจะทำงานร่วมกัน สำหรับการเคลื่อนไหวแรงที่ใช้นั้นขนานกับเมมเบรน ตาที่ทำหน้าที่เป็น "พาย" ที่ผลักดันเซลล์.

ในทางตรงกันข้าม flagella นั้นมีความยาวมากกว่า (50 ถึง 70 ไมครอน) และโดยปกติแล้วเซลล์จะมีหนึ่งหรือสองตัว แรงที่ใช้จะตั้งฉากกับเมมเบรน.

มุมมองตามแนวขวางของภาคผนวกเหล่านี้แสดงการจัดเรียง 9 + 2 ระบบการตั้งชื่อนี้หมายถึงการมี microtubules ผสม 9 คู่รอบคู่ที่ไม่ได้รวม.

ฟังก์ชั่นมอเตอร์เป็นผลิตภัณฑ์ของการกระทำของโปรตีนพิเศษ; Dynein เป็นหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ ด้วย ATP โปรตีนสามารถเปลี่ยนรูปร่างและทำให้เคลื่อนไหวได้.

สิ่งมีชีวิตนับร้อยใช้โครงสร้างเหล่านี้เพื่อย้าย Cilia และ flagella มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว, ในตัวอสุจิและสัตว์หลายเซลล์ขนาดเล็ก, หมู่คนอื่น ๆ . basal body คือเซลของเซลล์ที่ cilia และ flagella เกิดขึ้น.

เซนทริโอล

Centrioles นั้นคล้ายกับฐานของร่างกาย ออร์แกเนลล์เหล่านี้เป็นลักษณะของเซลล์ยูคาริโอตยกเว้นเซลล์พืชและผู้ประท้วงบางคน.

โครงสร้างเหล่านี้มีรูปทรงกระบอก มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 นาโนเมตรและยาว 300-500 นาโนเมตร microtubules ใน centrioles ถูกจัดเรียงในสามเส้นใยผสม.

Centrioles ตั้งอยู่ในโครงสร้างที่เรียกว่า centrosome แต่ละ Centrosome ประกอบด้วยสอง centrioles และ matrix matrix ซึ่งเรียกว่า pericentriolar matrix ในการจัดเรียงนี้ centrioles จัดระเบียบ microtubules.

ฟังก์ชันที่แน่นอนของ centrioles และการแบ่งเซลล์ยังไม่ทราบรายละเอียด ในการทดลองบางอย่าง centrioles ได้ถูกลบออกไปและเซลล์บอกว่าสามารถแบ่งได้โดยไม่สะดวก Centrioles มีหน้าที่สร้างแกนหมุนของ mitotic: ที่นี่โครโมโซมมารวมกัน.

พืช

ในพืช microtubules มีบทบาทเพิ่มเติมในการจัดเรียงผนังเซลล์ช่วยในการจัดระเบียบเส้นใยเซลลูโลส นอกจากนี้ยังช่วยในการแบ่งตัวและการขยายตัวของเซลล์ในผัก.

ความสำคัญทางคลินิกและยาเสพติด

เซลล์มะเร็งมีลักษณะเป็นกิจกรรมทิคส์สูง ดังนั้นการหายาที่มีเป้าหมายคือการชุมนุมของ microtubules จะช่วยหยุดการเติบโตดังกล่าว.

มีชุดของยาเสพติดที่รับผิดชอบในการทำให้เกิดความเสียหาย microtubules Colcemide, colchicine, vincristine และ vinblastine ป้องกันการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของ microtubules.

ตัวอย่างเช่น colchicine ใช้ในการรักษาโรคเกาต์ คนอื่น ๆ จะใช้ในการรักษาเนื้องอกมะเร็ง.

การอ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, B. E. (2003). ชีววิทยา: ชีวิตบนโลก. การศึกษาเพียร์สัน.
2. Campbell, N. A. , & Reece, J. B. (2007). ชีววิทยา. Ed. Panamericana การแพทย์.
3. Eynard, A.R. , Valentich, M.A. , & Rovasio, R.A. (2008). จุลกายวิภาคศาสตร์และเอ็มบริโอของมนุษย์: ฐานโทรศัพท์มือถือและโมเลกุล. Ed. Panamericana การแพทย์.
4. Kierszenbaum, A. L. (2006) จุลกายวิภาคศาสตร์และชีววิทยาของเซลล์. ฉบับที่สอง. Elsevier Mosby.
5. Rodak, B. F. (2005). โลหิตวิทยา: ความรู้พื้นฐานและการใช้งานทางคลินิก. Ed. Panamericana การแพทย์.
6. Sadava, D. , & Purves, W. H. (2009). ชีวิต: วิทยาศาสตร์ของชีววิทยา. Ed. Panamericana การแพทย์.