Мікротрубочки, побудовані з альфа та бета-тубуліну
Будова мікротрубочок
Актин, індивідуальна субодиниця мікрофіламенту
Мікротрубочки складаються з кульових білків, званих тубуліном. Молекули тубуліну є бусиноподібними структурами. Вони утворюють гетеродимери альфа та бета-тубуліну. Протофіламент - це лінійний ряд дімерів тубуліну. 12-17 протофіламентів асоціюються бічно, утворюючи звичайну спіральну решітку.
Утворення мікрофіламентів
Окремі субодиниці мікроволокна відомі як глобулярний актин (G-актин). Субодиниці G-актину збираються у довгі нитчасті полімери, що називаються F-актином. Дві паралельні F-актинові нитки повинні обертатися на 166 градусів, щоб правильно прошаровуватися один на одного, щоб утворювати подвійну спіральну структуру мікроволокна. Мікрофіламенти вимірюють приблизно 7 нм в діаметрі, петля спіралі повторюється кожні 37 нм.
Біологічна роль мікротрубочок і мікрофіламентів
Функції мікрофіламентів
Мікрофіламенти утворюють динамічний цитоскелет, який надає структурну підтримку клітин і пов'язує внутрішню частину клітини з оточенням для передачі інформації про зовнішнє середовище.
Мікрофіламенти забезпечують рухливість клітин. наприклад, Філоподія, Ламеліподія.
Під час мітозу внутрішньоклітинні органели транспортуються руховими білками до дочірніх клітин по актинових кабелях.
У м’язових клітинах актинові нитки вирівнюються, а білки міозину генерують сили на нитках для підтримки м'язового скорочення.
У клітинах, що не мають м’язів, актинові нитки утворюють шляхову систему перевезення вантажів, що живиться від нетрадиційних міозинів, таких як міозин V та VI. Нетрадиційні міозини використовують енергію від гідролізу АТФ для транспортування вантажів (таких як везикули та органели) швидкістю значно швидшою, ніж дифузія.
Функції мікротрубочок
Мікротрубочки визначають структуру клітин.
Мікротрубки утворюють веретеновий апарат для поділу хромосоми безпосередньо під час поділу клітин (мітоз).
Мікротрубочки забезпечують транспортний механізм для везикул, що містять необхідні матеріали, до решти клітин.
Вони утворюють жорстке внутрішнє ядро, яке використовується руховими білками, пов'язаними з мікротрубочками (МАП), такими як Кінезин і Дєєнін, для генерування сили та руху в рухливих структурах, таких як вії та джгутики. Ядро мікротрубочок в конусі та аксоні нейронного росту також надає стабільність та керує нейронною навігацією та наведенням.