微管:结构,功能与疾病

微管是具有管状结构的蛋白丝,并与肌动蛋白丝和中间丝一起形成真核细胞的细胞骨架。 它们稳定细胞,并参与细胞内的运输和运动。

什么是微管?

微管是管状聚合物,其蛋白质结构的直径约为24nm。 它们与其他细丝一起形成赋予细胞细胞的细胞骨架 实力 和形状。 此外,它们在细胞运动中也起着至关重要的作用,并且是纤毛,鞭毛,中心体和核纺锤体的重要元素。 微管在 癌症 治疗。 一些对肿瘤细胞分裂有影响的药物已经以化学疗法或化学疗法的形式使用。 细胞抑制剂.

解剖结构

微管由α和β微管蛋白二聚体(异二聚体)组成。 异二聚体是微管的亚基,也称为原丝。 原丝通过插入以螺旋形式建立空心体,在一端仅具有α-微管蛋白单元,而在另一端仅具有β-微管蛋白亚基。 α-微管蛋白和β-微管蛋白具有结合1个GTP分子的特性。 在α-微管蛋白上,GTP不可逆地结合。 异二聚体优先位于正端,因此微管会沿该方向生长,而负端则形成稳定端。 微管的长度在XNUMX微米到几百微米之间。 微管的排列是单重态,双重态或三重态。 细丝通常源自微管组织中心,其包括例如中心粒或基体。 另外,区分了两种不同的种群:动态的,短命的微管和稳定的,长命的微管。 稳定的微管构成鞭毛,纤毛和中心体的支架。 此外,在神经元的轴突或鞭毛的鞭毛中也发现了长寿命的微管。 精子 细胞。 在那里,它们提供了灵活性,稳定性和移动性。 在需要快速重塑的地方也可以找到动态微管。 此外,它们还可以确保 分配 of 染色体 在子细胞中。 微管交替建立或分解,建立或分解主要发生在正端。 微管一直生长到不再有足够的异二聚体为止。 然后解聚开始,导致 浓度 的微管蛋白再次上升,并开始重新生长。 不同的物质会阻止解聚或聚合,这些物质可用于治疗疾病。

功能与任务

微管具有多功能任务。 他们影响了 染色体 和囊泡运动,其功能类似于铁路系统。 囊泡活动是运输马达的先决条件 蛋白质。 运输的发生是由于 蛋白质 驱动蛋白和动力蛋白,位于囊泡表面。 动力蛋白占据的囊泡从正向转运至负端,而动力蛋白占据的囊泡则沿相反方向转运。 当各个微管组装在一起时,就会形成复杂的结构。 这些包括中心粒和基体。 质心由九个微管三胞胎组成,三胞胎由两个不完整和一个完整的微管组成。 基体具有与中心体相同的结构。 它们位于细胞表面之下,并具有锚定鞭毛和运动蛋白的功能。 Kinoceils由一个中央微管对和九个微管二联体组成。 Kinoceils主要存在于上皮细胞上,并在细胞表面转运小颗粒。 纤毛由质膜组成,位于真核细胞的表面。 它们的中心由呈束状排列的稳定的微管组成。 纤毛提供了流体在细胞表面上的运动。 例如,某些原生动物用它们来收集食物颗粒。 在上皮细胞上发现了许多纤毛,它们将含有死亡细胞或灰尘颗粒的粘液层输送到喉咙,以便随后被排出。此外,纤毛在输卵管壁上产生电流,从而卵母细胞可以通过输卵管运输。 鞭毛(鞭毛)具有与运动虫相同的结构,但它们更长,并能促进细胞运动。 例如,这包括 精子 运动和原生动物运输。

疾病

在原发性睫状结构异常增生中,运动神经节结构不良,且动力蛋白的数量 分子 减少。 原发性睫状结构异常增生是一种极少发生的遗传性疾病,其中的运输机制通过吸入 并且粒子无法正常运行。 结果,运动的运动不存在或不协调。 因此,尘土颗粒随支气管粘液或分泌物 鼻旁窦 无法正确运走,导致 支气管扩张 (不可逆支气管扩张),至慢性 支气管炎 或慢性 鼻窦炎。 如果鞭毛节拍的 精子 被男人打扰了 不孕不育 发生。 在 阿尔茨海默氏症 疾病,在患者的大脑中发现微管改变。 在这种疾病中,MARK2酶会影响tau蛋白。 在正常细胞中,tau与微管结合,使其稳定。 但是,当MARK2作用于tau时,会发生细胞骨架的不稳定和细胞转运系统的破坏,这是该基因的标志之一。 阿尔茨海默氏症 疾病。