Microfilamenti contro microtubuli

Microfilamenti e microtubuli sono componenti chiave del citoscheletro nelle cellule eucariotiche. Un citoscheletro fornisce struttura alla cellula e si connette a ogni parte della membrana cellulare e ogni organello. Microtubuli e microfilamenti insieme permettono alla cellula di mantenere la sua forma, e di muovere se stessa e i suoi organelli.

Grafico comparativo

Tabella comparativa dei microfilamenti contro microtubuli

Microfilamenti	I microtubuli
Struttura	Doppia elica	Reticolo elicoidale
Taglia	7 nm di diametro	20-25 nm di diametro
Composizione	Prevalentemente composto da proteine ​​contrattili chiamate actina.	Composto da subunità di tubulina proteica. Queste sottounità sono definite alfa e beta.
Forza	Flessibile e relativamente forte. Resiste alle deformazioni dovute a forze di compressione e alla rottura del filamento con forze di trazione.	Rigidi e resistono alle forze di flessione.
Funzione	I micro-filamenti sono più piccoli e sottili e aiutano soprattutto le cellule a muoversi	I microtubuli hanno una forma simile ma sono più grandi e aiutano le funzioni cellulari come la mitosi e varie funzioni di trasporto cellulare.

Contenuto: microfilamenti vs microtubuli

• 1 Formazione e struttura
  • 1.1 Struttura dei microtubuli
  • 1.2 Formazione di microfilamenti
• 2 Ruolo biologico di microtubuli e microfilamenti
  • 2.1 Funzioni dei microfilamenti
  • 2.2 Funzioni dei microtubuli
• 3 riferimenti

Doppia colorazione a fluorescenza di un fibroblasto. Rosso: Vinculin; e verde: actina, la subunità individuale del microfilamento.

Formazione e struttura

Microtubuli costruiti da alfa e beta tubulina

Struttura dei microtubuli

Actina, la subunità individuale del Microfilamento

I microtubuli sono composti da proteine ​​globulari chiamate tubulina. Le molecole di tubulina sono strutture simili a perline. Formano eterodimeri di alfa e beta tubulina. Un protofilamento è una fila lineare di dimeri tubulinici. 12-17 protofilamenti si associano lateralmente per formare un reticolo elicoidale regolare.

Formazione di microfilamenti

Le singole subunità di microfilamenti sono noti come actina globulare (G-actina). Le subunità G-actin si riuniscono in lunghi polimeri filamentosi chiamati F-actina. Due filamenti di F-actina paralleli devono ruotare di 166 gradi per sovrapporsi correttamente l'uno sull'altro per formare la struttura a doppia elica dei microfilamenti. I microfilamenti misurano circa 7 nm di diametro con un ciclo dell'elica ripetuto ogni 37 nm.

Ruolo biologico di microtubuli e microfilamenti

Funzioni di microfilamenti

• I microfilamenti formano il citoscheletro dinamico, che fornisce un supporto strutturale alle cellule e collega l'interno della cellula con l'ambiente circostante per trasmettere informazioni sull'ambiente esterno.
• I microfilamenti forniscono motilità cellulare. ad esempio, Filopodia, Lamellipodia.
• Durante la mitosi, gli organelli intracellulari vengono trasportati dalle proteine ​​motorie alle cellule figlie lungo i cavi di actina.
• Nelle cellule muscolari, i filamenti di actina sono allineati e le proteine ​​della miosina generano forze sui filamenti per supportare la contrazione muscolare.
• Nelle cellule non muscolari, i filamenti di actina formano un sistema di binari per il trasporto di merci che è alimentato da miosine non convenzionali come la miosina V e VI. Le miosine non convenzionali utilizzano l'energia derivante dall'idrolisi dell'ATP per trasportare il carico (come vescicole e organelli) a velocità molto più rapida rispetto alla diffusione.

Funzioni dei microtubuli

• I microtubuli determinano la struttura cellulare.
• I microtubuli formano l'apparato del fuso per dividere il cromosoma direttamente durante la divisione cellulare (mitosi).
• I microtubuli forniscono un meccanismo di trasporto per vescicole contenenti materiali essenziali al resto della cellula.
• Formano un nucleo interno rigido che viene utilizzato dalle proteine ​​motorie associate ai microtubuli (MAP) come Kinesin e Dyenin per generare forza e movimento in strutture mobili come ciglia e flagelli. Un nucleo di microtubuli nel cono di crescita neurale e nell'assone conferisce stabilità e guida la navigazione neurale e la guida.

Riferimenti

• wikipedia: microtubuli
• wikipedia: Filamento
• http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cytoskeleton/page1.html