Microtubulii sunt structuri intracelulare de proteine care fac parte din citoschelet.
Microtubulii sunt cilindri în interior cu un diametru de 25 nm. Lungimea lor poate fi de la câteva micrometri până la, probabil, câteva milimetri în axonii celulelor nervoase. Peretele lor este format din dimeri de tubulină. Microtubuli, cum ar fi microfilamentele actinice. polar: la un capăt are loc auto-asamblarea microtubulilor, la celălalt capăt - dezasamblarea. În celule, microtubulii joacă rolul de componente structurale și sunt implicați în numeroase procese celulare, inclusiv în mitoză. citokineza și transportul vezicular.
Editare structură
Microtubulii sunt structuri în care sunt plasate 13 heterodimeri de a- / β-tubulină de-a lungul circumferinței unui cilindru gol. Diametrul exterior al cilindrului este de aproximativ 25 nm, diametrul interior fiind de aproximativ 15 mm.
Unul dintre capetele microtubulei, numit plus-end, se atașează în mod constant la tubulină liberă. De la capătul opus - minus-end - unitățile de tubulină sunt desprinse.
În formarea microtubulilor se disting trei faze:
- faza întârziată sau nuclearea. Aceasta este stadiul nucleării microtubulilor, când moleculele de tubulină încep să se unească în formațiuni mai mari. Acest compus este mai lent decât atașarea tubulinei la microtubulul deja colectat, deci faza se numește întârziată;
- faza de polimerizare sau alungire. Dacă concentrația tubulinei libere este ridicată, polimerizarea acesteia are loc mai repede decât depolimerizarea la capătul negativ, datorită căruia microtubulul se prelungește. Pe măsură ce crește, concentrația de tubulină scade la critică și ritmul de creștere încetinește până la intrarea în faza următoare;
- fază a unei stări stabile. Depolimerizarea echilibrează polimerizarea și se oprește creșterea microtubulilor.
Studiile de laborator arată că asamblarea microtubulilor din tubuline are loc numai în prezența ionilor de guanozină trifosfat și magneziu.
Dynamic instabilitate Editați
Microtubulii sunt structuri dinamice iar în celulă sunt polimerizați și depolimerizați în mod constant. Centrozom. localizat în apropierea nucleului. acționează în celulele animalelor și mulți antistrizi ca centru al organizării microtubulilor (MTST): ele cresc de la ea la periferia celulei. În același timp, microtubulii se pot opri brusc și se pot scurta înapoi spre centrozom până la distrugerea completă și apoi se vor întoarce din nou. Când sunt atașați la o microtubulă, moleculele de tubulină care transportă GTP formează un "capac" care asigură creșterea microtubulelor. Dacă concentrația locală de tubulină scade, GTP asociat cu beta-tubulină hidrolizează treptat. Dacă capacele GTP complet hidrolizate la capătul ±, acest lucru duce la o dezintegrare rapidă a microtubulei. Astfel, asamblarea și dezasamblarea microtubulilor este asociată cu costurile energetice ale GTP.
Instabilitatea dinamică a microtubulilor joacă un rol fiziologic important. De exemplu, în divizarea celulelor, microtubulurile cresc foarte rapid și promovează orientarea corectă a cromozomilor și formarea unui ax mitotic.
Editare caracteristică
Microtubulii din celulă sunt utilizați ca "șine" pentru transportul particulelor. Pe suprafața lor, veziculele membranei și mitocondriile se pot mișca. Transportul prin microtubuli se realizează prin proteine numite tuburi motorii. Acestea sunt compuși cu un conținut ridicat de molecule, compuși din doi compuși grei (aproximativ 300 kDa) și câteva lanțuri ușoare. În lanțurile grele, se disting capul și coada. Două domeniu de cap se leaga de microtubuli si sunt proprietatea motoarelor, iar coada - asociate cu organite intracelulare, și alte entități care urmează să fie transportate.
Există două tipuri de proteine motorii:
Dineinele deplasează încărcătura numai de la capătul de plus la capătul minus al microtubulului, adică din regiunile periferice ale celulei până la centrozom. Kinesins, dimpotrivă, se mută la capătul plus, adică la periferia celulei.
Mișcarea are loc din cauza energiei ATP. Domeniile capului de proteine motorice pentru acest scop conțin situsuri de legare la ATP.
În plus față de funcția de transport, microtubulii formează structura centrală a cilia și flagello - axonom. Un axonem tipic conține 9 perechi de microtubuli combinate în jurul periferiei și două microtubuli complet în centru. Microtubule constau, de asemenea, centrioles și ax divizare furnizează cromozomul polilor de celule în timpul mitozei și meiozei. Microtubulii sunt implicate în menținerea formei și dispunerea celulelor organitele (în special aparatul Golgi) în citoplasmă celulelor.