Mikrofilamente vs. Mikrotubuli

Mikrofilamente und Mikrotubuli sind Schlüsselkomponenten des Zytoskeletts in eukaryotischen Zellen. Ein Zytoskelett verleiht der Zelle eine Struktur und verbindet sich mit jedem Teil der Zellmembran und jeder Organelle. Durch Mikrotubuli und Mikrofilamente kann die Zelle ihre Form behalten und sich und ihre Organellen bewegen.

Vergleichstabelle

Mikrofilamente vs. Mikrotubuli-Vergleichstabelle

Mikrofilamente	Mikrotubuli
Struktur	Doppelhelix	Helicales Gitter
Größe	7 nm Durchmesser	20-25 nm Durchmesser
Zusammensetzung	Überwiegend bestehend aus kontraktilem Protein namens Aktin.	Bestehend aus Untereinheiten von Protein Tubulin. Diese Untereinheiten werden als Alpha und Beta bezeichnet.
Stärke	Flexibel und relativ stark. Widerstand gegen Knicken durch Druckkräfte und Filamentbruch durch Zugkräfte.	Steif und widerstandsfähig gegen Biegekräfte.
Funktion	Mikrofilamente sind kleiner und dünner und helfen meistens, Zellen zu bewegen	Mikrotubuli sind ähnlich geformt, aber größer und helfen bei Zellfunktionen wie Mitose und verschiedenen Zelltransportfunktionen.

Inhalt: Mikrofilamente vs. Mikrotubuli

• 1 Bildung und Struktur
  • 1.1 Struktur der Mikrotubuli
  • 1.2 Bildung von Mikrofilamenten
• 2 Biologische Rolle von Mikrotubuli und Mikrofilamenten
  • 2.1 Funktionen von Mikrofilamenten
  • 2.2 Funktionen von Mikrotubuli
• 3 Referenzen

Fluoreszenz-Doppelfärbung eines Fibroblasten. Rot: Vinculin; und Grün: Actin, die individuelle Untereinheit des Mikrofilaments.

Bildung und Struktur

Mikrotubuli aus alpha und beta tubulin

Struktur der Mikrotubuli

Actin, die individuelle Untereinheit von Microfilament

Mikrotubuli sind aus globulären Proteinen zusammengesetzt, die als Tubulin bezeichnet werden. Tubulinmoleküle sind perlenartige Strukturen. Sie bilden Heterodimere von Alpha- und Betatubulin. Ein Protofilament ist eine lineare Reihe von Tubulindimeren. 12-17 Protofilamente verbinden sich lateral, um ein regelmäßiges helixförmiges Gitter zu bilden.

Bildung von Mikrofilamenten

Einzelne Untereinheiten von Mikrofilamenten werden als globuläres Aktin (G-Actin) bezeichnet. G-Actin-Untereinheiten bauen sich zu langen filamentösen Polymeren zusammen, die als F-Actin bezeichnet werden. Zwei parallele F-Actin-Stränge müssen sich um 166 Grad drehen, um die Doppelhelix-Struktur von Mikrofilamenten richtig übereinander zu legen. Mikrofilamente haben einen Durchmesser von ungefähr 7 nm, wobei sich eine Helixschleife alle 37 nm wiederholt.

Biologische Rolle von Mikrotubuli und Mikrofilamenten

Funktionen von Mikrofilamenten

• Mikrofilamente bilden das dynamische Zytoskelett, das die Zellen strukturell unterstützt und das Zellinnere mit der Umgebung verknüpft, um Informationen über die äußere Umgebung zu vermitteln.
• Mikrofilamente sorgen für die Beweglichkeit der Zellen. B. Filopodia, Lamellipodia.
• Während der Mitose werden intrazelluläre Organellen entlang von Aktinkabeln von Motorproteinen zu den Tochterzellen transportiert.
• In Muskelzellen werden Aktinfilamente ausgerichtet und Myosinproteine ​​erzeugen Kräfte auf die Filamente, um die Muskelkontraktion zu unterstützen.
• In Nicht-Muskelzellen bilden Aktinfilamente ein Schienensystem für den Ladungstransport, das durch nicht konventionelle Myosine wie Myosin V und VI angetrieben wird. Nicht-konventionelle Myosine verwenden die Energie aus der ATP-Hydrolyse, um Ladung (wie Vesikel und Organellen) viel schneller als durch Diffusion zu transportieren.

Funktionen von Mikrotubuli

• Mikrotubuli bestimmen die Zellstruktur.
• Mikrotubuli bilden die Spindelapparatur zur Aufteilung des Chromosoms direkt während der Zellteilung (Mitose).
• Mikrotubuli bieten Transportmechanismus für Vesikel, die wesentliche Materialien enthalten, zum Rest der Zelle.
• Sie bilden einen starren inneren Kern, der von Mikrotubuli-assoziierten Motorproteinen (MAPs) wie Kinesin und Dyenin verwendet wird, um Kraft und Bewegung in beweglichen Strukturen wie Zilien und Flagellen zu erzeugen. Ein Kern von Mikrotubuli im neuronalen Wachstumskegel und Axon sorgt auch für Stabilität und treibt die neuronale Navigation und Führung.

Verweise

• wikipedia: Mikrotubuli
• Wikipedia: Mikrofilament
• http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cytoskeleton/page1.html