MICROTUBULI: STRUCTURĂ, FUNCȚII ȘI IMPORTANȚĂ CLINICĂ - BIOLOGIE - 2025

Cele microtubulii sunt în formă de structuri celulare care joacă suport cilindru cheie - funcții legate, motilitatea celulară și diviziunea celulară, printre altele. Aceste filamente sunt prezente în interiorul celulelor eucariote.

Sunt goale, iar diametrul lor intern este de ordinul a 25 nm, în timp ce cel extern măsoară 25 nm. Lungimea variază între 200 nm și 25 um. Sunt structuri destul de dinamice, cu polaritate definită, capabile să crească și să se scurteze.

Structura și compoziția

Microtubulii sunt alcătuiți din molecule de proteine. Sunt fabricate dintr-o proteină numită tubulină.

Tubulina este un dimer, cele două componente ale sale sunt α-tubulina și β-tubulina. Cilindrul gol este format din treisprezece lanțuri ale acestui dimer.

Capetele unui microtubul nu sunt aceleași. Adică există o polaritate a filamentelor. O extremă este cunoscută ca plus (+) și cealaltă sub numele de minus (-).

Microtubulul nu este o structură statică, filamentele pot schimba rapid dimensiunea. Acest proces de creștere sau scurtare are loc mai ales la extremă; Acest proces se numește auto-asamblare. Dinamismul microtubulilor permite celulelor animale să-și schimbe forma.

Există excepții. Această polaritate este indistinctă în microtubulele din interiorul dendritelor, în neuroni.

Microtubulii nu sunt distribuiți omogen în toate formele celulare. Locația sa depinde în principal de tipul de celulă și de starea acesteia. De exemplu, la unii paraziți protozoici, microtubulii formează o armură.

De asemenea, atunci când celula este în interfață, aceste filamente sunt dispersate în citoplasmă. Când celula începe să se împartă, microtubulii încep să se organizeze pe fusul mitotic.

Caracteristici

citoscheletului

Citoscheletul este format dintr-o serie de filamente, inclusiv microtubuli, filamente intermediare și microfilamente. După cum indică numele său, citoscheletul este responsabil de susținerea celulei, motilitate și reglare.

Microtubulii se asociază cu proteine ​​specializate (MAP) pentru a-și îndeplini funcțiile.

Citoscheletul este deosebit de important în celulele animale, deoarece le lipsește un perete celular.

Mobilitate

Microtubulele joacă un rol fundamental în funcțiile motorii. Ele servesc ca un fel de indiciu pentru ca proteinele legate de mișcare să se miște. În mod similar, microtubulii sunt drumuri, iar proteinele sunt mașini.

Mai precis, kinezinele și dyneina sunt proteine ​​care se găsesc în citoplasmă. Aceste proteine ​​se leagă de microtubuli pentru a efectua mișcări și permit mobilizarea materialelor în spațiul celular.

Ele transportă vezicule și călătoresc pe distanțe lungi prin microtubuli. De asemenea, pot transporta mărfuri care nu se află în vezicule.

Proteinele motorii au un fel de brațe și, prin modificări ale formei acestor molecule, se poate efectua mișcare. Acest proces depinde de ATP.

Diviziunea celulară

În ceea ce privește diviziunea celulară, acestea sunt esențiale pentru distribuția corectă și echitabilă a cromozomilor. Microtubulii se adună și formează fusul mitotic.

Când nucleul se împarte, microtubulii transportă și separă cromozomii de noii nuclei.

Cilia și flagelul

Microtubulii sunt legați de structurile celulare care permit mișcarea: cilia și flagelul.

Aceste apendice au forma unor bici subțiri și permit celulei să se miște în mediul lor. Microtubulii promovează asamblarea acestor extensii celulare.

Cilia și flagelul au o structură identică; cu toate acestea, ciliile sunt mai scurte (10 - 25 microni) și tind să lucreze împreună. Pentru mișcare, forța aplicată este paralelă cu membrana. Cilia acționează ca „padele” care împing celula.

În schimb, flagelul este mai lung (50 până la 70 microni), iar celula are în general unul sau două. Forța aplicată este perpendiculară pe membrană.

Vederea în secțiune transversală a acestor apendice prezintă un aranjament 9 + 2. Această nomenclatură se referă la prezența a 9 perechi de microtubuli fuzionați care înconjoară o pereche centrală, nefuzată.

Funcția motorie este produsul acțiunii proteinelor specializate; dynein este unul dintre acestea. Datorită ATP, proteina își poate schimba forma și permite mișcarea.

Sute de organisme folosesc aceste structuri pentru a se deplasa. Cilia și flagelul sunt prezente în organismele unicelulare, în spermatozoizi și la animale mici multicelulare, printre altele. Corpul bazal este organelul celular din care provin cilia și flagelul.

centrioles

Centriolele sunt extrem de asemănătoare cu corpurile bazale. Aceste organele sunt caracteristice celulelor eucariote, cu excepția celulelor vegetale și a anumitor protisti.

Aceste structuri au formă de butoi. Diametrul său este de 150 nm și lungimea de 300-500 nm. Microtubulii din centrioli sunt organizați în trei filamente topite.

Centriolii sunt localizați într-o structură numită centrosom. Fiecare centrosom este format din doi centrioli și o matrice bogată în proteine ​​numită matricea pericentriolară. În acest aranjament, centriolii organizează microtubulele.

Funcția exactă a centriolilor și diviziunii celulare nu este încă cunoscută în detaliu. În anumite experimente, centriolele au fost îndepărtate și celula menționată este capabilă să se dividă fără inconveniente majore. Centriolii sunt responsabili de formarea fusului mitotic: aici se unesc cromozomii.

Plante

La plante, microtubulele joacă un rol suplimentar în aranjarea pereților celulari, contribuind la organizarea fibrelor de celuloză. De asemenea, ele ajută la divizarea și extinderea celulelor în plante.

Semnificație clinică și medicamente

Celulele canceroase sunt caracterizate prin activitate mitotică ridicată; astfel, găsirea medicamentelor care vizează ansamblul microtubulelor ar contribui la oprirea acestei creșteri.

Există o serie de medicamente responsabile de destabilizarea microtubulelor. Colcemida, colchicina, vincristina și vinblastina împiedică polimerizarea microtubulelor.

De exemplu, colchicina este folosită pentru a trata gută. Celelalte sunt utilizate în tratamentul tumorilor maligne.

Referințe

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: viața pe pământ. Educația Pearson.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologie. Editura Medicală Panamericană.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Histologia și embriologia ființei umane: baze celulare și moleculare. Editura Medicală Panamericană.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologie și biologie celulară. A doua editie. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologie: fundamente și aplicații clinice. Editura Medicală Panamericană.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Viața: Știința Biologiei. Editura Medicală Panamericană.