Познание мира

1. Цитоскелет эукариотической клетки состоит из белков, которые придают ей форму.
2. Три типа белка, которые помогают в организации клетки — это микротрубочки, промежуточные филаменты и микрофиламенты.
3. Цитоскелет у бактерий отсутствует.
4. Тубулин присутствует в микротрубочках.
5. В 1953 году Робертис и Франки наблюдали микротрубочки в аксоплазме миелинизированных нервных волокон.
6. Это было названо нейротрубочками.
7. В 1963 году Ледбеттер и Портер описали микротрубочки растительных клеток.
8. Микротрубочка присутствует во всех эукариотических клетках, кроме эритроцитов человека.
9. Присутствует в цитоплазме свободно или может быть обнаружена в составе центриолей, ресничек и жгутиков.
10. В головном мозге позвоночных микротрубочки присутствует в большом количестве.
11. Как в клетках животных, так и в клетках растений микротрубочки присутствуют в цитоплазме в следующих местах:
    • реснички;
    • жгутики;
    • центриоли;
    • базальные тела;
    • нервные отростки;
    • митотический аппарат;
    • кора меристематических растительных клеток;
    • удлиняющиеся клетки.
12. Цитоплазматические и микротрубочки веретена лабильны.
13. Микротрубочки ресничек и жгутиков устойчивы к различным воздействиям.

Строение микротрубочек

1. Как в клетках растений, так и в клетках животных микротрубочки представляют собой нитевидные стержни.
2. Канальцы длинные, неразветвленные.
3. Lиаметр 24-25 нм.
4. Cостоит из протофиламентов, состоящих из 13 субъединиц.
5. В стенке микротрубочки присутствует 13 нитчатых структур.
6. Эти нити могут иметь линейную или спиральную структуру диаметром 5 нм.
7. Они состоят из тубулина.
8. Расстояние между центрами этих протофиламентов составляет 4,5 нм.

Химический состав микротрубочек

Тубулин

1. Тубулин — это белок, который составляет протофиламент микротрубочки.
2. Природа протеина: rислый протеин.
3. Молекулярный вес: 55000.
4. Тубулин присутствует в двух формах: α-тубулин и β-тубулин.
5. Каждый тубулин состоит примерно из 450 аминокислот.
6. Димер образован тубулином. Затем он полимеризуется в микротрубочки.

Все 13 протофиламентов, сохраняя одинаковую полярность, располагаются параллельно. Итак, микротрубочки — это полярные структуры. У них есть:

1. Плюс или быстрорастущий конец.
2. Минус или медленнорастущий конец.

Присутствуют центры организации микротрубочек, с которыми плотно связан минус-конец. С этого начинается полимеризация. Минусовой конец также защищен от разборки.

Белки, ассоциированные с микротрубочками

1. Связанные с микротрубочками белки — это белки, которые связаны с поверхностью канальцев.
2. Два класса: белок HMW и белок тау.
3. Белки HMW представляют собой высокомолекулярные белки.  
4. Молекулярная масса белка HMW составляет от 200000 до 300000 или более.
5. Молекулярная масса белка тау составляет от 40 000 до 60 000.
6. И белок HMW, и белок тау связывают цитоплазматические микротрубочки по всей длине.

Центры организации микротрубочек

1. Для выполнения определенной функции микротрубочки расположены по определенному шаблону.
2. Помогают в полимеризации тубулина, выступая в качестве шаблона для него.
3. Они центры зародышеобразования.
4. Центры организации микротрубочек присутствуют в:
   • базальные тельца;
   • в центриолях;
   • на хромосомах;
   • в мембранах.
5. В ходе исследования было обнаружено, что цитоплазматические микротрубочки не происходят напрямую от центриолей.
6. Исследование показало, что они возникают из-за густо окрашивающегося перицентриолярного материала, который окружает центриоли.

Препараты, специфичные для микротрубочек, и их действие:

1. Таксол: он связывает и помогает стабилизировать микротрубочки.
2. Колхицин, колцемид: связывает диммеры тубулина и предотвращает их полимеризацию.
3. Винбластин, винкристин: предотвращает диммеры тубулина и предотвращает их полимеризацию.

Функции микротрубочек

В эукариотических клетках микротрубочки выполняют разные функции.

Механические функции

Различная ориентация микротрубочек и их распределение связаны с:

1. Форма клетки (например, эритроциты позвоночных, не являющихся млекопитающими).
2. Клеточные отростки или выпуклости, такие как аксоны и дендриты нейронов, микроворсинок и т. д.

Морфогенез

1. Микротрубочки помогают в определении формы развивающихся клеток, которая происходит в процессе дифференцировки клеток.
2. Пример: во время спермиогенеза ядро сперматиды удлиняется. Его сопровождают микротрубочки.
3. Точно так же во время индукции линзовой плакоды в глазу также происходит удлинение клеток. 

Полярность и подвижность клеток

1. Внутренняя полярность некоторых клеток также определяется микротрубочками.
2. Точно так же от этого зависит и направленное скольжение культивируемых клеток.

Сокращение

1. Помогает в сокращении шпинделя.
2. Помогает в движении хромосом и центриолей.
3. Помогает в движении ресничек и жгутиков.