Skillnad mellan mikrotubuli och mikrofilament
Share
Huvudskillnad - Mikrotubuli vs Mikrofilament
Mikrotubuli och mikrofilament är två komponenter i cytoskeletten hos en cell. Cytoskeletten bildas av mikrotubuli, mikrofilament och mellanfilament. Mikrotubuli bildas genom polymerisation av tubulinproteiner. De tillhandahåller mekaniskt stöd till cellen och bidrar till den intracellulära transporten. Mikrofilament bildas genom polymerisationen av aktinproteinmonomerer. De bidrar till cellens rörelse på en yta. De huvudskillnad mellan mikrotubuli och mikrofilament är det mikrotubuli är långa, ihåliga cylindrar, som består av tubulinprotein enheter medan mikrofilament är dubbelsträngade spiralformiga polymerer, som består av aktinproteiner.
1. Vad är mikrotubuli
- Struktur, Funktion, Egenskaper
2. Vad är mikrofilament
- Struktur, Funktion, Egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan mikrotubuli och mikrofilament
Vad är mikrotubuli
Mikrotubuli är polymerer av tubulinprotein som finns överallt i cytoplasman. Mikrotubuli är en av komponenterna i cytoplasman. De bildas genom polymerisationen av dimer alfa- och beta-tubulin. Polymeren av tubulin kan växa upp till 50 mikrometer i en mycket dynamisk natur. Rörets ytterdiameter är omkring 24 nm, och den inre diametern är omkring 12 nm. Mikrotubuli kan hittas i eukaryoter och bakterier.
Strukturen av mikrotubuli
Eukaryota mikrotubuli är långa och ihåliga cylindriska strukturer. Inre utrymme på cylindern kallas lumen. Monomeren av tubulinpolymeren är a / p-tubulin-dimer. Denna dimer associerar med sin ende-till-ände för att bilda en linjär protofilament som sedan är sidled associerad att bilda en enda mikrotubule. Vanligtvis är omkring tretton protofilament associerade i en enda mikrotubule. Således är aminosyranivån 50% i varje a- och p-tubuliner i polymeren. Polymerens molekylvikt är omkring 50 kDa. Mikrotubulepolymeren har en polaritet mellan två ändar, den ena änden innehåller en a-underenhet och den andra änden innehåller en p-subenhet. Sålunda betecknas de båda ändarna som (-) respektive (+) ändar.
Figur 1: Strukturen av en mikrotubule
Intracellulär organisation av mikrotubuli
Organisering av mikrotubuli i en cell varierar beroende på celltypen. I epitelceller organiseras (-) ändarna längs den apikalbasala axeln. Denna organisation underlättar transporten av organeller, vesiklar och proteiner längs cellens apikalbasala axel. I mesenkymcelletyper som fibroblaster förankras mikrotubuli till centrosomen och utstrålar deras (+) ände till cellperiferien. Denna organisation stöder fibroblaströrelserna. Mikrotubuli, tillsammans med assistenten av motorproteiner, organiserar Golgi-apparatur och endoplasmatisk retikulum. En fibroblastcell innehållande mikrotubuli visas i figur 2.
Figur 2: Mikrotubuli i en fibroblastcell
Mikrotubuli är fluorescerande märkta i grön färg och aktin i röd färg.
Funktion av mikrotubuli
Mikrotubuli bidrar till att bilda cytoskelet, cellens strukturella nätverk. Cytoskeletten ger det mekaniska stödet, transporten, motiliteten, kromosomal segregationen och organisationen av cytoplasman. Mikrotubuli kan generera krafter genom kontrakt, och de tillåter cellulär transport tillsammans med motorproteiner. Mikrotubuli och aktinfilamenten ger en inre ram för cytoskeletten och gör det möjligt att ändra sin form under rörelse. Komponenter av den eukaryota cytoskeleten visas i figur 3. Mikrotubuli färgas med grön färg. Actinfilament färgas i röd färg och kärnor färgas i blå färg.
Figur 3: Cytoskeleton
Mikrotubuli som är involverade i kromosom segregeringen under mitos och meios, bildar axel anordning. De är kärnbildade i centromeren, som är mikrotubuli organiserande centra (MTOC), för att bilda spindelapparaten. De är också organiserade i basiliknande kroppar och flagella som interna strukturer.
Mikrotubuli tillåter genreglering genom det specifika uttrycket av transkriptionsfaktorer, som upprätthåller differentialuttrycket av gener, med hjälp av dynamisk natur hos mikrotubuli.
Associerade proteiner med mikrotubuli
Olika dynamik hos mikrotubuli, såsom polymerisationshastigheterna, depolymerisationen och katastrofen regleras av mikrotubuleassocierade proteiner (MAP). Tau-proteiner, MAP-1, MAP-2, MAP-3, MAP-4, katanin och fidgeting betraktas som MAP. Plus-end spårning proteiner (+ TIP) som CLIP170 är en annan klass av MAPs. Mikrotubuli är substraten för motorproteinerna, som är den sista klassen av MAP. Dynein, som rör sig mot (-) änden av mikrotubulen och kinesin, som rör sig mot (+) änden av mikrotubulen, är de två typerna av motorproteiner som finns i celler. Motorproteiner spelar en viktig roll vid celldelning och vesikelhandel. Motorproteiner hydrolyserar ATP för att generera mekanisk energi för transporten.
Vad är mikrofilament
Filamenten som består av aktinfilament är kända som mikrofilament. Mikrofilament är en komponent i cytoskeletten. De bildas genom polymerisation av aktinproteinmonomerer. Ett mikrofilament är runt 7 nm i diameter och består av två trådar i spiralform.
Struktur av mikrofilament
De tunnaste fibrerna i cytoskeletten är mikrofilament. Monomeren, som bildar mikrofilamentet kallas globulär aktinunderenhet (G-aktin). Ett filament i dubbel-helix kallas filamentöst aktin (F-aktin). Polariteten hos mikrofilamenten bestäms av bindningsmönstret för myosin S1-fragment i aktinfilamenten. Därför kallas den spetsiga änden (-) änden och den präglade änden heter (+) änden. Mikrofilamentets struktur visas i figur 3.
Figur 3: En mikrofilament
Organisation av mikrofilament
Tre av G-aktinmonomererna är självförknippade att bilda en trimer. Actin, som är ATP-bunden, binds med spärränden, hydrolyserar ATP. Bindkapaciteten hos aktin med närliggande subenheter reduceras genom autokatalyserade händelser tills den tidigare ATP hydrolyseras. Actinpolymerisation katalyseras av aktoklampiner, en klass av molekylära motorer. Actinmikrofilament i kardiomyocyter visas, färgade med grön färg in figur 4. Den blå färgen visar kärnan.
Figur 4: Mikrofilament i kardiomyocyter
Funktion av mikrofilament
Mikrofilament är involverade i cytokines och cell motilitet som amoeboidrörelse. I allmänhet spelar de en roll i cellform, cellkontraktilitet, mekanisk stabilitet, exocytos och endocytos. Mikrofilamenten är starka och relativt flexibla. De är resistenta mot sprickor med dragkrafter och knäckning av kompressorkrafter med flera piconewton. Cellens rörlighet uppnås genom förlängning av ena änden och sammandragning av den andra änden. Mikrofilament verkar också som de aktomyosin-drivna kontraktila molekylmotorerna, tillsammans med myosin II-proteinerna.
Associerade proteiner med mikrofilament
Bildandet av aktinfilamenten regleras av de associerade proteinerna med mikrotubuli som,
- Actinmonomerbindande proteiner (tymosin beta-4 och profilin)
- Filament-tvärbindare (fascin, fimbrin och alfa-actinin)
- Filament-nukleator eller aktinrelaterat protein 2/3 (Arp2 / 3) komplex
- Filamentskärande proteiner (gelsolin)
- Filament-end spårningsprotein (forminer, N-WASP och VASP)
- Glödlampor som CapG.
- Actin-depolymeriserande proteiner (ADF / cofilin)
Skillnad mellan mikrotubuli och mikrofilament
Strukturera
mikrotubuli: Mikrotubuli är en spiralformad gitter.
microfilaments: Mikrofilament är en dubbel-helix.
Diameter
mikrotubuli: Mikrotubuli är 7 nm i diameter.
microfilaments: Mikrofilamentet är 20-25 nm i diameter.
Komposition
mikrotubuli: Mikrotubuli består av alfa- och beta-subenheter av protein-tubulin.
microfilaments: Mikrofilamenten består övervägande av kontraktil protein som kallas aktin.
Styrka
mikrotubuli: Mikrotubuli är styva och motstår böjningskrafter.
microfilaments: Mikrofilamenten är flexibla och relativt starka. De motstår buckling på grund av tryckkrafter och filamentfraktur med dragkrafter.
Fungera
mikrotubuli: Mikrotubuli hjälper cellfunktioner som mitos och olika celltransportfunktioner.
microfilaments: Mikrofilament hjälper celler att röra sig.
Associerade proteiner
mikrotubuli: MAP, + TIP och motorproteiner är de associerade proteinerna som reglerar dynamiken hos mikrotubuli.
microfilaments: Actin-monomerbindande proteiner, filament-tvärbindare, aktinrelaterade protein 2/3 (Arp2 / 3) -komplex och filamentavskiljande proteiner är involverade i reglering av dynamiken hos mikrofilamenten.
Slutsats
Mikrotubuli och mikrofilament är två komponenter i cytoskeletten. Huvudskillnaden mellan mikrotubuli och mikrofilament har sin struktur och funktion. Mikrotubuli har en lång, ihålig cylindrisk struktur. De bildas genom polymerisation av tubulinproteiner. Mikrotubulärens viktigaste roll är att tillhandahålla mekaniskt stöd till cellen, involvera i kromosom segregering och upprätthålla transporten av komponenter inuti cellen. Å andra sidan är mikrofilamenten spiralformiga, mer starka och flexibla jämfört med mikrotubuli. De är involverade i cellens rörelse på en yta. Både mikrotubuli och mikrofilament är dynamiska strukturer. Deras dynamiska natur regleras av associerade proteiner med polymererna.
Referens:
1. "Mikrotubuli". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 mars 2017. Web. 14 mars 2017.
2. "Mikrofilament". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 08 mars 2017. Web. 14 mars 2017.
Image Courtesy:
1. "Microtubule-struktur" Av Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Egent arbete (gjord med Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons
2. "Fluorescerande bild fibroblast" Av James J. Faust och David G. Capco - NIGMS Open Source Bild- och videogalleri (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Fluorescerande celler" av (Public Domain) via Commons Wikimedia
4. "Figur 04 05 02" Genom CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
5. "Fil: F-aktinfilament i kardiomyocyter" Av Ps1415 - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons
