الأنابيب الدقيقة: الهيكل والوظائف والأهمية السريرية
الأنابيب الدقيقة عبارة عن تراكيب خلوية على شكل أسطوانات تؤدي وظائف أساسية متعلقة بالدعم والتنقل الخلوي وانقسام الخلايا ، وغيرها. هذه الخيوط موجودة داخل خلايا حقيقية النواة.
وهي مجوفة وقطرها الداخلي في حدود 25 نانومتر ، في حين أن القطر الخارجي هو 25 نانومتر. طول يتراوح بين 200 نانومتر و 25 ميكرون. إنها هياكل ديناميكية تمامًا ، ذات قطبية محددة ، قادرة على النمو والتقصير.
هيكل وتكوين
تتكون الأنابيب الدقيقة من جزيئات ذات طبيعة بروتينية. تتشكل من بروتين يسمى توبولين.
Tubulin هو باهتة ، ومكونه هما α-tubulin و tub-tubulin. تتكون الاسطوانة المجوفة من ثلاثة عشر سلسلة من هذا dimer.
نهايات أنبوب صغير ليست هي نفسها. وهذا هو ، هناك قطبية من خيوط. يعرف أحد طرفي بعلامة الجمع (+) والطرف الآخر (-).
الأنبوب الصغير ليس بنية ثابتة ، فالخيوط يمكنها تغيير حجمها بسرعة. هذه العملية من النمو أو تقصير يحدث أساسا في أقصى الحدود. وتسمى هذه العملية التجميع الذاتي. تسمح ديناميكية الأنابيب الدقيقة للخلايا الحيوانية بتغيير شكلها.
هناك استثناءات. هذا القطبية غير واضح في الأنابيب الدقيقة داخل التشعبات ، في الخلايا العصبية.
لا يتم توزيع الأنابيب الدقيقة بشكل متجانس في جميع أشكال الخلايا. يعتمد موقعها بشكل رئيسي على نوع الخلية وحالتها. على سبيل المثال ، في بعض الطفيليات الأولية ، تشكل الأنابيب الدقيقة دروعًا.
وبالمثل ، عندما تكون الخلية في واجهة ، تنتشر هذه الشعيرات في السيتوبلازم. عندما تبدأ الخلية في الانقسام ، تبدأ الأنابيب الدقيقة في تنظيم نفسها في المغزل الانقسامي.
وظائف
الهيكل الخلوي
يتكون الهيكل الخلوي من سلسلة من الخيوط ، بما في ذلك الأنابيب المجهرية والخيوط الوسيطة والخيوط الدقيقة. كما يوحي الاسم ، فإن الهيكل الخلوي مسؤول عن دعم الخلية والحركة والتنظيم.
ترتبط الأنابيب الدقيقة بالبروتينات المتخصصة (MAP ، في اختصارها باللغة الإنجليزية ، والبروتينات المرتبطة بالأنابيب الدقيقة) لأداء وظائفها.
الهيكل الخلوي مهم بشكل خاص في الخلايا الحيوانية ، لأنها تفتقر إلى جدار الخلية.
تنقلية
الأنابيب الدقيقة لها دور أساسي في الوظائف الحركية. إنها بمثابة نوع من الأدلة حتى تتمكن البروتينات المرتبطة بالحركة من التحرك. وبالمثل ، فإن الأنابيب المجهرية عبارة عن طرق وعربات البروتين.
على وجه التحديد ، كينيسين ودينين هما بروتينات موجودة في السيتوبلازم. ترتبط هذه البروتينات بالأنابيب الدقيقة للقيام بالحركات وتسمح بتعبئة المواد في جميع أنحاء الفضاء الخلوي.
ينقلون الحويصلات ويتحركون لمسافات طويلة بواسطة الأنابيب الدقيقة. يمكنهم أيضًا نقل البضائع غير الموجودة في الحويصلات.
تحتوي البروتينات الحركية على نوع من الأسلحة ، ومن خلال التغييرات في شكل هذه الجزيئات ، يمكن تنفيذ الحركة. هذه العملية تعتمد على ATP.
انقسام الخلايا
أما بالنسبة لانقسام الخلايا ، فهي لا غنى عنها للتوزيع الصحيح والعادل للكروموسومات. يتم تجميع الأنابيب الدقيقة وتشكيل المغزل الانقسام.
عندما تنقسم النواة ، تنقل الأنابيب الدقيقة وتفصل الكروموسومات إلى النوى الجديدة.
Cilios و flagella
ترتبط الأنابيب الدقيقة بنيات الخلية التي تسمح بالحركة: أهداب وجلد.
هذه الملاحق هي في شكل السياط رقيقة وتسمح للخلية بالتحرك في منتصفها. تسهل الأنابيب المجهرية تجميع امتدادات الخلايا هذه.
أهداب ورباط لها بنية مماثلة. ومع ذلك ، فإن الأهداب أقصر (10 إلى 25 ميكرون) وعادة ما تعمل معًا. بالنسبة للحركة ، تكون القوة المطبقة موازية للغشاء. الأهداب بمثابة "المجاذيف" التي تدفع الخلية.
في المقابل ، فإن السوط يكون أطول (50 إلى 70 ميكرون) وعادة ما تقدم الخلية واحدة أو اثنتين. القوة المطبقة عمودي على الغشاء.
يقدم العرض المستعرض لهذه الملاحق ترتيبًا 9 + 2. تشير هذه التسمية إلى وجود 9 أزواج من الأنابيب المجهرية المنصهرة التي تحيط بزوج مركزي غير منصهر.
الوظيفة الحركية هي نتاج عمل البروتينات المتخصصة ؛ داينين هو واحد من هؤلاء. بفضل ATP ، يمكن للبروتين تغيير شكله والسماح للحركة.
مئات من الكائنات الحية تستخدم هذه الهياكل للتحرك. تتواجد الأهداب والسوط في الكائنات أحادية الخلية ، وفي الحيوانات المنوية وفي الحيوانات الصغيرة متعددة الخلايا ، من بين أشياء أخرى. الجسم القاعدي هو العضوي الخلوي الذي تنبع منه أهداب الجلد والأهداب.
مريكز
تشبه الوحدات المركزية إلى حد كبير الأجسام القاعدية. هذه العضيات هي خصائص الخلايا حقيقية النواة ، باستثناء الخلايا النباتية وبعض المحتجين.
هذه الهياكل لها شكل برميل. قطرها 150 نانومتر وطولها 300-500 نانومتر. يتم تنظيم الأنابيب الدقيقة في المراكز المركزية في ثلاثة خيوط تنصهر.
وتقع المراكز المركزية في هيكل يسمى centrosome. يتكون كل مركز من مركزين ومصفوفة غنية بالبروتين تسمى المصفوفة المحيطة بالقطب. في هذا الترتيب ، تقوم المراكز المركزية بتنظيم الأنابيب الدقيقة.
وظيفة الدقيق من centrioles وانقسام الخلايا ليست معروفة بعد بالتفصيل. في بعض التجارب ، تمت إزالة المراكز المركزية وقالت الخلية قادرة على الانقسام دون أي إزعاج كبير. المراكز المركزية هي المسؤولة عن تشكيل المغزل الانقسام: هنا تتجمع الكروموسومات.
النباتات
في النباتات ، تلعب الأنابيب الدقيقة دورًا إضافيًا في ترتيب جدار الخلية ، مما يساعد على تنظيم ألياف السليلوز. أيضا ، فإنها تساعد في الانقسام والتوسع الخلوي في الخضروات.
الأهمية السريرية والمخدرات
تتميز الخلايا السرطانية بالنشاط الانقسامي العالي. لذلك ، فإن العثور على عقاقير هدفها تجميع الأنابيب الدقيقة من شأنه أن يساعد في وقف هذا النمو.
هناك سلسلة من الأدوية المسؤولة عن زعزعة استقرار الأنابيب الدقيقة. كولسيميد ، كولشيسين ، فينكريستين وفينبلاستين يمنع بلمرة الأنابيب الدقيقة.
على سبيل المثال ، يستخدم الكولشيسين لعلاج النقرس. يتم استخدام الآخرين في علاج الأورام الخبيثة.
