Микротрубочки

Функции:

- транспорт органоидов и пузырьков;

-формирование веретена деления;

- формирование стабильных структур – ресничек и жгутиков

С труктурный белок – тубулин

Альфа Бета

*схема его альфа- и бета-субъединиц*

Димер, состоит из двух субъединиц, и эти глобулы образуют цилиндр, располагаясь в шахматном порядке

*рисунок цилиндра из 13 цепочек*

Одна такая цепочка называется протофиламент.

Микротрубочки имеют «+» и «-» конец, и с одного конца они постоянно собираются, а с другого разбираются, т.е. это динамичная структура.

В клетке микротрубочки образуются в центросоме (центриоль, клеточный центр), которая состоит из гамма-тубулина.

Есть вспомогательные белки, которые стабилизируют микротрубочки – это τ-белки (тау?) и МАР-белки (microtubule-associated proteins – белки, ассоциированные с микротрубочками), они соединяются с микротрубочками сбоку и не дают им слишком быстро разрушаться.

Белки, садящиеся на один или другой конец, -кэпирующие белки: если микротрубочка связана с центром организации, то этот центр выполняет роль кэпа, который садится на «-»-конец и не даёт разбираться.

Есть белки, препятствующие сборке: садятся на «+»-конец.

Например, колхицин садится на «+»-конец, его используют при блокировке деления клетки: без микротрубочек не образуется веретена деления. Если нужны метафазные пластинки, вводят колхицин, и хроматиды не могут разойтись – клетка «застывает» в метафазе. Его также используют для получения полиплоидов. Клетка прошла фазу S, хромосомы удвоились, а два ядра не получится, поскольку микротрубочки не будут собираться.

Моторные белки нужны для того, чтобы двигать органоиды по клетке – динеины и кинезины.

*рисунок динеина*

Отмечены головки, хвосты, вспомогательные белки.

Двигает мембранный пузырёк (или любой другой органоид) от «+» к «-»-концу по микротрубочке, как по рельсам, меняя конформацию головок и как бы шагая за счёт энергии АТФ.

*рисунок кинезина*

Отмечен центр связывания с везикулой.

Двигает мембранный пузырёк (или любой другой органоид) от «-» к «+» по микротрубочке за счёт энергии АТФ, не нуждается во вспомогательных белках.

В клетке постоянно нужно что-то перемещать, и это особенно важно для клеток с длинными отростками, т.е. для клеток нервной системы: в аксонах и дендритах микротрубочки стабильны, с ними связано большое количество (тау?)-белков и МАР-белков, и хотя время от времени происходит обновление, оно происходит медленно.

Если в ходе эмбрионального развития заблокировать синтез (тау?)-белков, дендриты будут очень короткими и не достигнут нужного места, а аксоны не сформируются вообще.

Стабильные структуры, формирующиеся за счёт микротрубочек, - реснички и жгутики – органы движения.

В человеческом организме многорядный реснитчатый эпителий (дыхательный, например) и сперматозоиды со жгутиками. У человека чаще встречаются реснички.

Жгутик: снаружи плазматическая мембрана, внутри микротрубочки: 2 центральные и 9 периферических.

Микротрубочки образуют дуплеты:

В одной 13 глобул, в другой меньше (одна полная)

В верхней части микротрубочки имеется специальный аппарат, которым они прикрепляются к мембране.

Вспомогательные белки удерживают микротрубочки в виде кольца: идут радиально, соединяются с центральными трубочками, - структура очень жёсткая.

«Динеиновые ручки» - молекулы динеина, которые есть у микротрубочки, направленные к соседнему дуплету.

Жгутик движется за счёт взаимодействия динеинов (моторные белки!) и тубулина соседней микротрубочки: синхронное движение микротрубочек друг относительно друга.

Клеточный центр (центриоль) формирует базальное тельце.

На уровне базального тельца, откуда начинается рост микротрубочек, уже не дуплеты, а триплеты (гамма-тубулин).