Mikrotubule składają się z kulistych białek zwanych tubuliną. Cząsteczki tubuliny są strukturami perełkowymi. Tworzą heterodimery tubuliny alfa i beta. Protofilament to liniowy rząd dimerów tubuliny. 12-17 protofilamentów łączy się bocznie, tworząc regularną siatkę spiralną.
Tworzenie mikrofilamentów
Poszczególne podjednostki mikrofilamentów są znane jako aktyna kulista (G-aktyna). Podjednostki G-aktyny łączą się w długie nitkowate polimery zwane F-aktyną. Dwie równoległe nici F-aktyny muszą obracać się o 166 stopni, aby prawidłowo ułożyć się jedna na drugiej, aby utworzyć strukturę podwójnej helisy mikrowłókien. Mikrowłókna mierzą średnicę około 7 nm, a pętla helisy powtarza się co 37 nm.
Rola biologiczna mikrotubul i mikrowłókien
Funkcje mikrofilamentów
Mikrowłókna tworzą dynamiczny cytoszkielet, który zapewnia wsparcie strukturalne komórkom i łączy wnętrze komórki z otoczeniem w celu przekazywania informacji o środowisku zewnętrznym.
Mikrowłókna zapewniają ruchliwość komórek. np. Filopodia, Lamellipodia.
Podczas mitozy wewnątrzkomórkowe organelle są transportowane przez białka motoryczne do komórek potomnych wzdłuż kabli aktyny.
W komórkach mięśniowych włókna aktyny są wyrównane, a białka miozyny wytwarzają siły na włókna, aby wspierać skurcze mięśni.
W komórkach niemięśniowych włókna aktynowe tworzą system torów do transportu ładunku, który jest zasilany niekonwencjonalnymi miozynami, takimi jak miozyna V i VI. Niekonwencjonalne miozyny wykorzystują energię z hydrolizy ATP do transportu ładunku (takiego jak pęcherzyki i organelle) w tempie znacznie szybszym niż dyfuzja.
Funkcje mikrotubul
Mikrotubule określają strukturę komórki.
Mikrotubule tworzą aparat wrzeciona do podziału chromosomu bezpośrednio podczas podziału komórki (mitozy).
Mikrotubule zapewniają mechanizm transportu pęcherzyków zawierających niezbędne materiały do reszty komórki.
Tworzą one sztywny rdzeń wewnętrzny, który jest wykorzystywany przez białka motoryczne związane z mikrotubulami (MAP), takie jak Kinesin i Dyenin, do generowania siły i ruchu w strukturach ruchliwych, takich jak rzęski i wici. Rdzeń mikrotubul w neuronowym stożku wzrostu i aksonie również nadaje stabilność i napędza nawigację neuronową oraz prowadzenie.