מיקרו-צינורות: מבנה, תפקודים וחשיבות קלינית - ביולוגיה - 2025

המיקרו - צינורות הם מבנים תאיים מעוצבים הממלאים פונקציות הקשורות לתמיכה בצילינדר מפתח, תנועתיות תאים וחלוקת תאים, בין היתר. חוטים אלה קיימים בתוך תאים אוקריוטיים.

הם חלולים והקוטר הפנימי שלהם הוא בסדר גודל של 25 ננומטר ואילו החיצוני מודד 25 ננומטר. האורך משתנה בין 200 ננומטר ל- 25 מיקרומטר. הם מבנים דינאמיים, בעלי קוטביות מוגדרת, המסוגלים לצמוח ולהתקצר.

מבנה והרכב

מיקרו-צינורות מורכבים ממולקולות חלבון. הם עשויים מחלבון הנקרא טובולין.

טובולין הוא דימר, שני מרכיביו הם α-tubulin ו- β-tubulin. הגליל החלול מורכב משלושה עשר שרשראות של דימר זה.

הקצוות של מיקרו-צינור אינם זהים. כלומר, יש קוטביות של חוטים. קיצון אחד מכונה פלוס (+) והשני כמינוס (-).

המיקרו-צינור אינו מבנה סטטי, החוטים יכולים לשנות את גודלו במהירות. תהליך גידול או קיצור זה מתרחש בעיקר בקיצוניות; תהליך זה נקרא הרכבה עצמית. הדינמיות של צינורות המיקרו מאפשרת לתאים מהחי לשנות את צורתם.

יש חריגים. קוטביות זו אינה ברורה במיקרו-צינורות בתוך הדנדריטים, בנוירונים.

המיקרו-צינוריות אינן מופצות באופן הומוגני בכל צורות התא. מיקומו תלוי בעיקר בסוג התא ובמצבו. לדוגמה, בחלק מהטפילים הפרוטוזניים מיקרו-צינורות מהווים שריון.

באופן דומה, כאשר התא נמצא בממשק, חוטים אלה מתפזרים בציטופלסמה. כאשר התא מתחיל להתחלק, צינורות המיקרו מתחילים להתארגן על הציר המיטוטי.

מאפיינים

ציטוס שלד

שלד הציטוס מורכב מסדרה של חוטים, כולל צינורות מיקרו, חוטים ביניים ומיקרו-חוטים. כשמו כן הוא, שלד הציטוס אחראי לתמוך בתא, תנועתיות וויסות.

מיקרו-צינורות מקשרים עם חלבונים מיוחדים (MAP) למילוי תפקידם.

שלד הציטוס חשוב במיוחד בתאי בעלי חיים, מכיוון שהם חסרים דופן תא.

ניידות

מיקרו-צינורות ממלאים תפקיד מהותי בתפקודים המוטוריים. הם משמשים סוג של רמז לחלבונים שקשורים לתנועה. באופן דומה, צינורות המיקרו הם דרכים וחלבונים הם מכוניות.

באופן ספציפי קינסינים ודינין הם חלבונים הנמצאים בציטופלזמה. חלבונים אלו נקשרים למיקרו-צינורות כדי לבצע תנועות ולאפשר התגייסות של חומרים בכל שטח התא.

הם נושאים שלפוחית ​​דם ונוסעים למרחקים ארוכים דרך צינורות מיקרו. הם יכולים גם להעביר סחורה שאינה בכריתה.

לחלבונים מוטוריים יש סוג של זרועות, ובאמצעות שינויים בצורת המולקולות הללו ניתן לבצע תנועה. תהליך זה תלוי ב- ATP.

חטיבת הסלולר

לגבי חלוקת תאים הם חיוניים להפצה נכונה ושוויונית של הכרומוזומים. המיקרו-צינורות מתכנסים ויוצרים את הציר המיטוטי.

כאשר הגרעין מתחלק, המיקרו-צינורות נושאים ומפרידים את הכרומוזומים לגרעינים החדשים.

Cilia ו flagella

מיקרו-צינורות קשורים למבנים סלולריים המאפשרים תנועה: ציצית והפללה.

תוספות אלה מעוצבות כמו שוטים דקים ומאפשרות לתא לנוע בסביבתם. מיקרו-צינורות מקדמים את ההרכבה של תוספי תאים אלה.

Cilia ו flagella יש מבנה זהה; עם זאת, הזכוכית קצרה יותר (10 עד 25 מיקרון) ונוטים לעבוד יחד. לתנועה, הכוח המופעל מקביל לקרום. הזגוגיות מתנהגות כמו "משוטים" הדוחפים את התא.

לעומת זאת, הסרבלים ארוכים יותר (50 עד 70 מיקרון) ולתא יש בדרך כלל אחד או שניים. הכוח המופעל מאונך לקרום.

התצוגה החלקית של הנספחים הללו מציגה סידור של 9 + 2. nomenclature זה מתייחס לנוכחותם של 9 זוגות של מיקרו-צינורות התמזגו העוטפים זוג מרכזי שאינו ממומש.

תפקוד מוטורי הוא תוצר פעולת חלבונים מיוחדים; דינין הוא אחד מאלה. בזכות ATP חלבון יכול לשנות את צורתו ולאפשר תנועה.

מאות אורגניזמים משתמשים במבנים האלה כדי להתמצא. Cilia ו flagella קיימים באורגניזמים חד-תאיים, בזרע ובבעלי חיים קטנים תאים קטנים, בין היתר. גוף הבסיס הוא האברון הסלולרי שממנו נובעות הצליפה והפללה.

צנטריולים

הצנטרולים דומים מאוד לגופי הבסיס. אברונים אלה אופייניים לתאים אוקריוטיים, למעט תאי צמחים ומגנים מסוימים.

מבנים אלה הם בצורת חבית. קוטרו 150 ננומטר ואורכו 300-500 ננומטר. המיקרו-צינוריות במרכזיות מסודרות לשלושה חוטים התמזגו.

המרכזיות ממוקמות במבנה הנקרא הצנטרוזום. כל צנטרוזום מורכב משני צנטריוזים ומטריצה ​​עשירה בחלבון הנקראת מטריצה ​​pericentriolar. בהסדר זה, המרכזיות מארגנות את המיקרו-צינורות.

הפונקציה המדויקת של המרכזיות וחלוקת התאים עדיין לא ידועה בפירוט. בניסויים מסוימים, הסנטרולות הוסרו והתא האמור מסוגל להתחלק ללא אי נוחות גדולה. המרכזיות אחראיות ליצירת הציר המיטוטי: כאן הכרומוזומים מחוברים.

צמחים

בצמחים, מיקרו-צינורות ממלאים תפקיד נוסף בסידור דופן התא, ועוזרים לארגן סיבי תאית. כמו כן, הם עוזרים לחלוקת תאים ולהתרחבותם בצמחים.

משמעות קלינית ותרופות

תאי סרטן מאופיינים בפעילות מיטוטית גבוהה; לפיכך, מציאת תרופות המכוונות להרכבה של מיקרו-צינוריות תעזור לעצירת צמיחה כזו.

ישנן מספר תרופות האחראיות על ייצוב צינורות המיקרו. קולצמיד, קולכיצין, וינקריסטין ווינבלסטין מונעים פילמור של מיקרוגל.

לדוגמה, קולכיצין משמש לטיפול בגאוט. האחרים משמשים לטיפול בגידולים ממאירים.

הפניות

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). ביולוגיה: חיים על כדור הארץ. חינוך פירסון.
2. קמפבל, NA, ו- Reece, JB (2007). ביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
3. איינארד, א.ר., ולנטיץ ', מ.א., ורובסיו, רא (2008). היסטולוגיה ועוברית של האדם: בסיסים תאיים ומולקולריים. פנמריקנית רפואית אד.
4. Kierszenbaum, AL (2006). היסטולוגיה וביולוגיה של התא. מהדורה שנייה. אלסביאר מוסבי.
5. רודק, BF (2005). המטולוגיה: יסודות ויישומים קליניים. פנמריקנית רפואית אד.
6. Sadava, D., & Purves, WH (2009). החיים: מדע הביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.