MICROTUBULES: STRUKTUR, FUNGSI DAN KEPENTINGAN KLINIKAL - BIOLOGI - 2025

The microtubules dibentuk struktur sel yang memainkan sokongan silinder utama - berkaitan fungsi, motilitas sel dan pembahagian sel, antara lain. Filamen ini terdapat di dalam sel eukariotik.

Mereka berongga dan diameter dalamannya berada dalam urutan 25 nm, sementara luaran berukuran 25 nm. Panjangnya berbeza antara 200 nm dan 25 µm. Mereka adalah struktur yang cukup dinamik, dengan kekutuban yang ditentukan, mampu tumbuh dan memendekkan.

Struktur dan komposisi

Microtubules terdiri daripada molekul protein. Mereka dibuat dari protein yang disebut tubulin.

Tubulin adalah dimer, dua komponennya adalah α-tubulin dan β-tubulin. Silinder berongga terdiri daripada tiga belas rantai dimer ini.

Hujung mikrotubulus tidak sama. Maksudnya, terdapat kekutuban filamen. Satu ekstrim dikenali sebagai tambah (+) dan yang lain sebagai tolak (-).

Microtubule bukan struktur statik, filamen dapat berubah ukuran dengan cepat. Proses pertumbuhan atau pemendekan ini berlaku terutamanya pada tahap yang melampau; Proses ini dipanggil pemasangan diri. Dinamisme mikrotubulus membolehkan sel haiwan mengubah bentuknya.

Terdapat pengecualian. Polaritas ini tidak jelas pada mikrotubulus di dalam dendrit, di neuron.

Microtubules tidak diedarkan secara homogen dalam semua bentuk sel. Lokasinya bergantung terutamanya pada jenis sel dan keadaannya. Sebagai contoh, dalam beberapa parasit protozoa, mikrotubulus membentuk perisai.

Begitu juga, ketika sel berada di antara muka, filamen ini tersebar di sitoplasma. Apabila sel mula membahagi, mikrotubulus mula tersusun pada gelendong mitotik.

ciri-ciri

Cytoskeleton

Sitoskeleton terdiri dari serangkaian filamen, termasuk mikrotubulus, filamen perantaraan, dan mikrofilamen. Seperti namanya, sitoskeleton bertanggung jawab untuk menyokong sel, motilitas dan peraturan.

Microtubules dikaitkan dengan protein khusus (MAP) untuk memenuhi fungsinya.

Sitoskeleton sangat penting dalam sel haiwan, kerana kekurangan dinding sel.

Mobiliti

Microtubules memainkan peranan penting dalam fungsi motor. Mereka berfungsi sebagai petunjuk untuk bergerak protein yang berkaitan dengan pergerakan. Begitu juga, mikrotubulus adalah jalan raya dan protein adalah kereta.

Secara khusus, kinesin dan dynein adalah protein yang terdapat di sitoplasma. Protein ini mengikat mikrotubulus untuk melakukan pergerakan dan membolehkan mobilisasi bahan ke seluruh ruang sel.

Mereka membawa vesikel dan menempuh jarak jauh melalui mikrotubulus. Mereka juga dapat mengangkut barang yang tidak ada di vesikel.

Protein motor mempunyai sejenis lengan, dan melalui perubahan bentuk molekul ini, pergerakan dapat dilakukan. Proses ini bergantung pada ATP.

Pembahagian selular

Mengenai pembahagian sel, ia penting untuk pembahagian kromosom yang betul dan adil. Mikrotubulus berkumpul dan membentuk gelendong mitotik.

Apabila nukleus membahagi, mikrotubulus membawa dan memisahkan kromosom ke inti baru.

Cilia dan flagella

Microtubules berkaitan dengan struktur selular yang memungkinkan pergerakan: silia dan flagela.

Lampiran ini berbentuk seperti cambuk nipis dan membiarkan sel bergerak di persekitaran mereka. Microtubules mempromosikan pemasangan sambungan sel ini.

Cilia dan flagella mempunyai struktur yang serupa; namun, silia lebih pendek (10 hingga 25 mikron) dan cenderung untuk bekerjasama. Untuk pergerakan, daya yang dikenakan selari dengan membran. Silia bertindak seperti "dayung" yang mendorong sel.

Sebaliknya, flagella lebih panjang (50 hingga 70 mikron) dan sel umumnya mempunyai satu atau dua. Daya yang dikenakan tegak lurus dengan membran.

Pandangan keratan rentas pelengkap ini menyajikan susunan 9 + 2. Tatanama ini merujuk kepada kehadiran 9 pasang mikrotubulus bersatu yang mengelilingi pasangan tengah yang tidak terpakai.

Fungsi motor adalah produk tindakan protein khusus; dynein adalah salah satunya. Terima kasih kepada ATP, protein dapat mengubah bentuknya dan membenarkan pergerakan.

Ratusan organisma menggunakan struktur ini untuk berkeliling. Cilia dan flagella terdapat dalam organisma uniselular, dalam spermatozoa dan pada haiwan multiselular kecil, antara lain. Badan basal adalah organel selular dari mana silia dan flagela berasal.

Centrioles

Sentriol sangat serupa dengan badan basal. Organel ini adalah ciri sel eukariotik, kecuali sel tumbuhan dan protista tertentu.

Struktur ini berbentuk tong. Diameternya 150 nm dan panjangnya 300-500 nm. Mikrotubulus dalam centrioles disusun menjadi tiga filamen bersatu.

Sentriol terletak dalam struktur yang disebut sentrosom. Setiap sentrosom terdiri daripada dua sentriol dan matriks kaya protein yang disebut matriks pericentriolar. Dalam susunan ini, centrioles mengatur mikrotubulus.

Fungsi sebenar pembahagian sentriol dan sel belum diketahui secara terperinci. Dalam eksperimen tertentu, sentriol telah dikeluarkan dan sel tersebut mampu membelah tanpa kesulitan besar. Sentriol bertanggungjawab membentuk gelendong mitotik: di sini kromosom bergabung.

Tumbuhan

Pada tumbuhan, mikrotubulus memainkan peranan tambahan dalam susunan dinding sel, membantu mengatur serat selulosa. Begitu juga, mereka membantu pembahagian dan pengembangan sel dalam tumbuh-tumbuhan.

Kepentingan klinikal dan ubat-ubatan

Sel-sel kanser dicirikan oleh aktiviti mitosis tinggi; oleh itu, mencari ubat yang mensasarkan pemasangan mikrotubulus akan membantu menghentikan pertumbuhan tersebut.

Terdapat sebilangan ubat yang bertanggungjawab untuk menstabilkan mikrotubulus. Colcemide, colchicine, vincristine, dan vinblastine menghalang pempolimeran mikrotubulus.

Contohnya, colchicine digunakan untuk merawat gout. Yang lain digunakan dalam rawatan tumor ganas.

Rujukan

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: kehidupan di bumi. Pendidikan Pearson.
2. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Histologi dan embriologi manusia: asas sel dan molekul. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histologi dan Biologi Sel. Edisi kedua. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: asas dan aplikasi klinikal. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Kehidupan: Sains Biologi. Panamerican Medical Ed.