MIKROTÜBÜLLER: YAPI, IŞLEVLER VE KLINIK ÖNEMI - BIYOLOJI - 2025

Mikrotübül anahtar silindir destek oynayan hücresel yapılar şekillendirilir - diğerlerinin yanı sıra, ilgili işlevleri, hücre motilitesi ve hücre bölünmesi. Bu filamentler ökaryotik hücrelerin içinde bulunur.

İçi boşturlar ve iç çapları 25 nm mertebesinde, dışta ise 25 nm'dir. Uzunluk 200 nm ile 25 µm arasında değişir. Tanımlanmış bir kutupluluğa sahip, büyüyüp kısalabilen oldukça dinamik yapılardır.

Yapı ve kompozisyon

Mikrotübüller, protein moleküllerinden oluşur. Tübülin adı verilen bir proteinden yapılırlar.

Tubulin bir dimerdir, iki bileşeni α-tubulin ve β-tubulindir. İçi boş silindir, bu dimerin on üç zincirinden oluşur.

Bir mikrotübülün uçları aynı değildir. Yani, ipliklerin bir kutupluluğu vardır. Bir aşırı uç artı (+) ve diğeri eksi (-) olarak bilinir.

Mikrotübül statik bir yapı değildir, filamentler hızla boyut değiştirebilir. Bu büyüme veya kısalma süreci esas olarak en uçta gerçekleşir; Bu sürece kendi kendine montaj denir. Mikrotübüllerin dinamizmi, hayvan hücrelerinin şeklini değiştirmesine izin verir.

İstisnalar var. Bu polarite, nöronlarda, dendritlerin içindeki mikrotübüllerde belirsizdir.

Mikrotübüller, tüm hücre formlarında homojen olarak dağılmaz. Konumu esas olarak hücre tipine ve durumuna bağlıdır. Örneğin, bazı tek hücreli parazitlerde mikrotübüller bir zırh oluşturur.

Benzer şekilde, hücre arayüzde olduğunda, bu filamentler sitoplazma içinde dağılır. Hücre bölünmeye başladığında, mikrotübüller mitotik mil üzerinde organize olmaya başlar.

Özellikleri

Hücre iskeleti

Hücre iskeleti, mikrotübüller, ara filamentler ve mikrofilamentler dahil olmak üzere bir dizi filamentten oluşur. Adından da anlaşılacağı gibi hücre iskeleti, hücreyi, hareketliliği ve düzenlemeyi desteklemekle görevlidir.

Mikrotübüller, işlevlerini yerine getirmek için özel proteinlerle (MAP'ler) birleşir.

Hücre iskeleti, bir hücre duvarından yoksun oldukları için hayvan hücrelerinde özellikle önemlidir.

Hareketlilik

Mikrotübüller, motor fonksiyonlarda temel bir rol oynar. Hareketle ilgili proteinlerin hareket etmesi için bir tür ipucu görevi görürler. Benzer şekilde, mikrotübüller yoldur ve proteinler arabadır.

Spesifik olarak, kinesinler ve dynein, sitoplazmada bulunan proteinlerdir. Bu proteinler, hareketleri gerçekleştirmek için mikrotübüllere bağlanır ve hücre alanı boyunca materyallerin mobilizasyonuna izin verir.

Veziküller taşırlar ve mikrotübüller aracılığıyla uzun mesafeler kat ederler. Ayrıca keseciklerde olmayan ürünleri de taşıyabilirler.

Motor proteinlerin bir tür kolu vardır ve bu moleküllerin şeklindeki değişikliklerle hareket gerçekleştirilebilir. Bu süreç ATP'ye bağlıdır.

Hücresel bölüm

Hücre bölünmesiyle ilgili olarak, kromozomların düzgün ve eşit bir şekilde dağıtılması için gereklidirler. Mikrotübüller mitotik mili birleştirir ve oluşturur.

Çekirdek bölündüğünde, mikrotübüller kromozomları taşır ve yeni çekirdeklere ayırır.

Kirpikler ve kamçı

Mikrotübüller, harekete izin veren hücresel yapılarla ilgilidir: kirpikler ve kamçı.

Bu uzantılar ince kırbaç şeklindedir ve hücrenin kendi ortamında hareket etmesini sağlar. Mikrotübüller, bu hücre uzantılarının montajını destekler.

Kirpikler ve flagella aynı yapıya sahiptir; ancak, kirpikler daha kısadır (10 ila 25 mikron) ve birlikte çalışma eğilimindedir. Hareket için uygulanan kuvvet, membrana paraleldir. Kirpikler, hücreyi iten "kürekler" gibi davranır.

Buna karşılık, flagella daha uzundur (50 ila 70 mikron) ve hücre genellikle bir veya iki taneye sahiptir. Uygulanan kuvvet, membrana diktir.

Bu eklentilerin enine kesit görünümü bir 9 + 2 düzenlemesi sunar Bu isimlendirme, merkezi, kaynaşmamış bir çifti çevreleyen 9 çift kaynaşmış mikrotübülün varlığına atıfta bulunur.

Motor fonksiyon, özelleşmiş proteinlerin etkisinin ürünüdür; dynein bunlardan biridir. ATP sayesinde protein şeklini değiştirebilir ve harekete izin verebilir.

Yüzlerce organizma bu yapıları dolaşmak için kullanır. Kirpikler ve kamçı diğerlerinin yanı sıra tek hücreli organizmalarda, spermlerde ve küçük çok hücreli hayvanlarda bulunur. Bazal gövde, kirpikler ve flagella'nın kaynaklandığı hücresel organeldir.

Sentriyoller

Merkezler, bazal cisimlere son derece benzer. Bu organeller, bitki hücreleri ve bazı protistler dışında ökaryotik hücrelerin karakteristiğidir.

Bu yapılar namlu şeklindedir. Çapı 150 nm, uzunluğu 300-500 nm'dir. Merkezcilerdeki mikrotübüller, üç kaynaşmış filament halinde düzenlenmiştir.

Merkezler, sentrozom adı verilen bir yapıda bulunur. Her sentrozom, iki merkezden ve pericentriolar matris adı verilen protein açısından zengin bir matristen oluşur. Bu düzenlemede, merkezler mikrotübülleri düzenler.

Merkezcillerin ve hücre bölünmesinin tam işlevi henüz ayrıntılı olarak bilinmemektedir. Bazı deneylerde, merkezler çıkarıldı ve adı geçen hücre, büyük bir rahatsızlık vermeden bölünebiliyor. Centrioles, mitotik mili oluşturmaktan sorumludur: burada kromozomlar birleştirilir.

Bitkiler

Bitkilerde, mikrotübüller hücre duvarı düzenlemesinde ek bir rol oynayarak selüloz liflerinin düzenlenmesine yardımcı olur. Aynı şekilde bitkilerde hücre bölünmesine ve genişlemesine yardımcı olurlar.

Klinik önemi ve ilaçlar

Kanser hücreleri, yüksek mitotik aktivite ile karakterize edilir; bu nedenle, mikrotübül düzeneğini hedefleyen ilaçların bulunması, bu tür büyümenin durdurulmasına yardımcı olacaktır.

Mikrotübüllerin dengesizleşmesinden sorumlu bir dizi ilaç vardır. Kolsemid, kolşisin, vinkristin ve vinblastin, mikrotübül polimerizasyonunu önler.

Örneğin, gut tedavisinde kolşisin kullanılır. Diğerleri kötü huylu tümörlerin tedavisinde kullanılır.

Referanslar

1. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2003). Biyoloji: yeryüzündeki yaşam. Pearson eğitimi.
2. Campbell, NA ve Reece, JB (2007). Biyoloji . Panamerican Medical Ed.
3. Eynard, AR, Valentich, MA ve Rovasio, RA (2008). İnsanın histolojisi ve embriyolojisi: hücresel ve moleküler temeller. Panamerican Medical Ed.
4. Kierszenbaum, AL (2006). Histoloji ve Hücre Biyolojisi. İkinci baskı. Elsevier Mosby.
5. Rodak, BF (2005). Hematoloji: temeller ve klinik uygulamalar. Panamerican Medical Ed.
6. Sadava, D. ve Purves, WH (2009). Yaşam: Biyoloji Bilimi. Panamerican Medical Ed.