Struktur Mikrotubulus, Fungsi dan Pentingnya Klinis



itu mikrotubulus adalah struktur seluler dalam bentuk silinder yang melakukan fungsi dasar yang terkait dengan dukungan, mobilitas seluler dan pembelahan sel, antara lain. Filamen ini ada di dalam sel eukariotik.

Mereka berlubang dan diameter internal mereka berada di urutan 25 nm, sedangkan diameter eksternal adalah 25 nm. Panjangnya bervariasi antara 200 nm dan 25 μm. Mereka adalah struktur yang cukup dinamis, dengan polaritas yang ditentukan, mampu tumbuh dan memendek.

Indeks

  • 1 Struktur dan komposisi
  • 2 fungsi
    • 2.1 Sitoskeleton
    • 2.2 Mobilitas
    • 2.3 Pembelahan sel
    • 2.4 Cilios dan flagela
    • 2,5 Centriolos
    • 2.6 Tanaman
  • 3 Pentingnya klinis dan obat-obatan
  • 4 Referensi

Struktur dan komposisi

Mikrotubulus dibentuk oleh molekul-molekul yang bersifat protein. Mereka terbentuk dari protein yang disebut tubulin.

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

Ujung-ujung mikrotubulus tidak sama. Artinya, ada polaritas filamen. Satu ujung dikenal sebagai plus (+) dan yang lainnya minus (-).

Mikrotubulus bukan struktur statis, filamen dapat mengubah ukuran dengan cepat. Proses pertumbuhan atau pemendekan ini terjadi terutama di ekstrem; Proses ini disebut perakitan diri. Dinamika mikrotubulus memungkinkan sel hewan mengubah bentuknya.

Ada beberapa pengecualian. Polaritas ini tidak jelas dalam mikrotubulus di dalam dendrit, di dalam neuron.

Mikrotubulus tidak didistribusikan secara homogen dalam semua bentuk sel. Lokasinya tergantung pada jenis sel dan keadaannya. Sebagai contoh, pada beberapa parasit protozoa, mikrotubulus membentuk pelindung.

Demikian juga, ketika sel berada dalam antarmuka, filamen ini tersebar di sitoplasma. Ketika sel mulai membelah, mikrotubulus mulai menata diri dalam gelendong mitosis.

Fungsi

Sitoskeleton

Sitoskeleton terdiri dari serangkaian filamen, termasuk mikrotubulus, filamen menengah dan mikrofilamen. Sesuai namanya, sitoskeleton bertanggung jawab untuk mendukung sel, motilitas dan regulasi.

Mikrotubulus dikaitkan dengan protein khusus (MAP, karena akronimnya dalam bahasa Inggris, protein yang terkait dengan mikrotubulus) untuk memenuhi fungsinya.

Sitoskeleton sangat penting dalam sel hewan, karena mereka tidak memiliki dinding sel.

Mobilitas

Mikrotubulus memiliki peran mendasar dalam fungsi motorik. Mereka berfungsi sebagai semacam petunjuk sehingga protein yang terkait dengan gerakan dapat bergerak. Secara analog, mikrotubulus adalah jalan dan gerobak protein.

Secara khusus, kinesin dan dynein adalah protein yang ditemukan di sitoplasma. Protein ini mengikat mikrotubulus untuk melakukan gerakan dan memungkinkan mobilisasi bahan di seluruh ruang seluler.

Mereka mengangkut vesikel dan bergerak jarak jauh dengan mikrotubulus. Mereka juga dapat mengangkut barang dagangan yang tidak ditemukan di vesikel.

Protein motorik memiliki semacam lengan, dan dengan perubahan bentuk molekul-molekul ini gerakan dapat dilakukan. Proses ini tergantung pada ATP.

Pembelahan sel

Adapun pembelahan sel, mereka sangat diperlukan untuk distribusi kromosom yang tepat dan merata. Mikrotubulus dirakit dan membentuk poros mitosis.

Ketika nukleus dibagi, mikrotubulus mengangkut dan memisahkan kromosom ke nuklei baru.

Cilios dan flagela

Mikrotubulus terkait dengan struktur sel yang memungkinkan gerakan: silia dan flagela.

Pelengkap ini berbentuk seperti cambuk tipis dan memungkinkan sel bergerak di tengahnya. Mikrotubulus mempromosikan perakitan ekstensi sel ini.

Silia dan flagela memiliki struktur yang identik; Namun, silia lebih pendek (10 hingga 25 mikron) dan biasanya bekerja bersama. Untuk gerakan, gaya yang diterapkan sejajar dengan membran. Silia bertindak sebagai "dayung" yang mendorong sel.

Sebaliknya, flagela lebih panjang (50 hingga 70 mikron) dan biasanya sel menyajikan satu atau dua. Gaya yang diterapkan adalah tegak lurus terhadap membran.

Pandangan transversal dari apendiks-apendiks ini menyajikan pengaturan 9 + 2. Nomenklatur ini mengacu pada keberadaan 9 pasang mikrotubulus yang menyatu yang mengelilingi pasangan terpusat yang tidak bergabung..

Fungsi motorik adalah produk dari aksi protein khusus; Dynein adalah salah satunya. Berkat ATP, protein dapat mengubah bentuknya dan memungkinkan gerakan.

Ratusan organisme menggunakan struktur ini untuk bergerak. Silia dan flagela hadir dalam organisme bersel tunggal, di spermatozoa dan pada hewan multiseluler kecil, antara lain. Tubuh basal adalah organel seluler tempat asal silia dan flagela.

Centriolos

Sentriol sangat mirip dengan badan basal. Organel ini merupakan karakteristik sel eukariotik, kecuali sel tumbuhan dan protista tertentu.

Struktur ini memiliki bentuk tong. Diameternya 150 nm dan panjangnya 300-500 nm. Mikrotubulus dalam sentriol disusun dalam tiga filamen yang menyatu.

Centriol terletak dalam struktur yang disebut centrosome. Setiap centrosome terdiri dari dua sentriol dan matriks kaya protein yang disebut matriks pericentriolar. Dalam pengaturan ini, sentriol mengatur mikrotubulus.

Fungsi pasti dari sentriol dan pembelahan sel belum diketahui secara rinci. Dalam percobaan tertentu, sentriol telah dihilangkan dan mengatakan sel mampu membelah tanpa ketidaknyamanan besar. Sentriol bertanggung jawab untuk membentuk gelendong mitosis: di sini kromosom bersatu.

Tanaman

Pada tanaman, mikrotubulus memiliki peran tambahan dalam pengaturan dinding sel, membantu mengatur serat selulosa. Juga, mereka membantu divisi dan ekspansi seluler pada sayuran.

Pentingnya klinis dan obat-obatan

Sel-sel kanker ditandai oleh aktivitas mitosis tinggi; Oleh karena itu, menemukan obat yang targetnya adalah perakitan mikrotubulus akan membantu menghentikan pertumbuhan tersebut.

Ada serangkaian obat yang bertanggung jawab untuk mendestabilisasi mikrotubulus. Colcemide, colchicine, vincristine dan vinblastine mencegah polimerisasi mikrotubulus.

Misalnya, colchicine digunakan untuk mengobati asam urat. Yang lain digunakan dalam pengobatan tumor ganas.

Referensi

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologi: kehidupan di bumi. Pendidikan Pearson.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Histologi dan embriologi manusia: basis seluler dan molekul. Ed. Panamericana Medical.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2006). Histologi dan Biologi Sel. Edisi kedua. Elsevier Mosby.
  5. Rodak, B. F. (2005). Hematologi: dasar-dasar dan aplikasi klinis. Ed. Panamericana Medical.
  6. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Kehidupan: Ilmu biologi. Ed. Panamericana Medical.