Mikrofilamente vs. Mikrotubuli
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- Rahel Diedrich
Mikrofilamente Und Mikrotubuli sind Schlüsselkomponenten des Zytoskeletts in eukaryotischen Zellen. Ein Zytoskelett liefert der Zelle Struktur und verbindet sich mit jedem Teil der Zellmembran und jeder Organelle. Mikrotubuli und Mikrofilamente zusammen lassen die Zelle ihre Form halten und sich selbst und ihre Organellen bewegen.
Vergleichstabelle
| Mikrofilamente | Mikrotubuli | |
|---|---|---|
| Struktur | Doppelhelix | Helical Gitter |
| Größe | 7 nm Durchmesser | 20-25 Nm Durchmesser |
| Komposition | Überwiegend aus kontraktilem Protein, der als Actin bezeichnet wird. | Bestehend aus Untereinheiten von Protein Tubulin. Diese Untereinheiten werden als Alpha und Beta bezeichnet. |
| Stärke | Flexibel und relativ stark. Widerstehen Sie das Knicken aufgrund von Druckkräften und Filamentbruch durch Zugkräfte. | Steif und widerstehen Biegerkräfte. |
| Funktion | Mikrofilamente sind kleiner und dünner und hilft den Zellen meistens, sich zu bewegen | Mikrotubuli sind ähnlich geformt, aber größer und helfen bei Zellfunktionen wie Mitose und verschiedenen Zelltransportfunktionen. |
Bildung und Struktur
Struktur von Mikrotubuli
Mikrotubuli bestehen aus globulären Proteinen, die als Tubulin bezeichnet werden. Tubulinmoleküle sind Perlenstrukturen. Sie bilden Heterodimere von Alpha und Beta Tubulin. Ein Protofilament ist eine lineare Reihe von Tubulindimeren. 12-17 Protofilamente assoziieren seitlich zu einem regulären helikalen Gitter.
Fluoreszenz -Doppelfärbung eines Fibroblasten. Rot: Vinculin; und Grün: Actin, die einzelnen Untereinheit des Mikrofilaments. 
Mikrotubuli aus Alpha und Beta Tubulin
Bildung von Mikrofilamenten
Actin, die individuelle Untereinheit des Mikrofilaments Einzelne Untereinheiten von Mikrofilamenten werden als globuläres Actin (G-Actin) bezeichnet. G-Actin-Untereinheiten, die zu langen filamentösen Polymeren bezeichnet werden, die als F-Actin bezeichnet werden. Zwei parallele F-Actin-Stränge müssen 166 Grad drehen, um korrekt übereinander zu schichten, um die Doppelhelixstruktur von Mikrofilamenten zu bilden. Mikrofilamente messen einen Durchmesser von ungefähr 7 nm, wobei eine Helixschleife alle 37 nm wiederholt wird.
Biologische Rolle von Mikrotubuli und Mikrofilamenten
Funktionen von Mikrofilamenten
- Mikrofilamente bilden das dynamische Zytoskelett, das Zellen strukturell unterstützt und das Innere der Zelle mit der Umgebung verbindet, um Informationen über die externe Umgebung zu vermitteln.
- Mikrofilamente bieten Zellmotilität. e.G., Filopodia, Lamellipodia.
- Während der Mitose werden intrazelluläre Organellen von motorischen Proteinen in die Tochterzellen entlang von Aktinkabeln transportiert.
- In Muskelzellen sind Aktinfilamente ausgerichtet und Myosinproteine erzeugen Kräfte auf den Filamenten zur Unterstützung der Muskelkontraktion.
- In Nicht-Muskelzellen bilden Aktinfilamente ein Spursystem für den Frachttransport, das von nicht konventionellen Myosins wie Myosin V und vi angetrieben wird. Nichtkonventionelle Myosine verwenden die Energie aus der ATP-Hydrolyse, um Fracht (wie Vesikel und Organellen) mit Raten viel schneller als Diffusion zu transportieren.
Funktionen von Mikrotubuli
- Mikrotubuli bestimmen die Zellstruktur.
- Mikrotubuli bilden den Spindelapparat, um das Chromosom während der Zellteilung (Mitose) direkt zu teilen.
- Mikrotubuli liefern Transportmechanismus für Vesikel, die wesentliche Materialien für den Rest der Zelle enthalten.
- Sie bilden einen starren internen Kern, der von Mikrotubuli-assoziierten Motorproteinen (MAPs) wie Kinesin und Dyenin verwendet wird, um Kraft und Bewegung in Motilstrukturen wie Zilien und Flagellen zu erzeugen. Ein Kern von Mikrotubuli im neuronalen Wachstumskegel und Axon verleiht auch Stabilität und treibt die neurale Navigation und Führung an.