I microtubuli sono strutture cave, presenti a livello della cellula degli eucarioti. Fanno parte del citoscheletro. Il diametro esterno di un microtubulo è pari a 25nm, con la presenza di un lume del calibro di 10-15nm. I microtubuli sono disposti lungo tutto lo spazio citoplasmatico e sembrano irraggiarsi dal nucleo.
Le strutture microtubulari sono formate da ripetizioni ordinate di una proteina che prende il nome di tubulina.
Disposizione dei microtubuli rispetto al nucleo
Struttura dei microtubuli
I microtubuli sono formati da numerosi dimeri di tubulina, un eteropolimero formato da alfa-tubulina e beta-tubulina. La tubulina è, dunque, un eterodimero dal peso molecolare di 15KDa.
Funzione dei microtubuli
I microtubuli forniscono un sostegno meccanico e strutturale alla cellula oltre a fornire una funzione di "ancoraggio" e di "guida" rispetto ad alcuni organuli cellulari. Durante la mitosi coadiuvano la formazione del fuso mitotico.
Assemblaggio dei microtubuli
La sintesi dei microtubuli richiede una elevata concentrazione di magnesio, calcio e GTP. Il primo passo consiste in una idrolisi della subunità beta mediante la partecipazione del GTP. La beta-tubulina sembra essere l'unico monomero ad attivarsi, probabilmente le alfa-tubuline hanno un ruolo nel reclutamento o el rilascio di nuovi monomeri. L'attivazione della beta-tubulina rende possibile l'aggancio con l'eterodimero di alfa-tubulina, in un processo definito definito nucleazione. Il metabolismo dei dimeri di tubulina porta alla formazione dei protofilamenti che si uniscono, a gruppi di tredici, per formare i microtubuli.
La fase iniziale dell'assemblaggio dei microtubuli avviene grazie alla presenza della gamma-tubulina, un terzo eterodimero della famiglia delle tubuline, presente vicino al nucleo. Il nucleo, in virtù della molecola di gamma-tubulina, è il centro di organizzazione dei microtubuli.
Stand-by dell'assemblaggio
Il metabolismo microtubulare è a due vie giacché presuppone sia una sintesi sia un disassemblaggio. Una cellula in una normale fase vitale assembla e disassembla di continuo i propri microtubuli che, in questo modo, si adattano al dinamismo delle funzioni descritte nel paragrafo precedente. L'assemblaggio dei microtubuli si ferma soltanto a seguito di due condizioni: l'effetto di molecole inibenti (veleni o principi attivi o chemioterapici) o l'inattività cellulare. Quando le concentrazioni intracellulari di calcio, magnesio o GTP non sono sufficienti la biosintesi e la degradazione dei microtubuli si arresta.
Cellula e organuli: Membrana cellulare, citoplasma, glicocalice, citoscheletro (microtubuli, filamenti intermedi, filamenti di actina), mitocondrio, ribosoma, nucleo (cromosoma, telomero e centromero). Apparato del Golgi. Organizzazione cellulare.
Riproduzione cellulare: Ciclo cellulare, controllo del ciclo cellulare, fattore di crescita. Mitosi e meiosi. Gametogenesi: ovogenesi e spermatogenesi.
Motilità cellulare: Movimento intracellulare (chinesine e dineine).
Traffico vescicolare: Reticolo endoplasmatico, trasporto vescicolare, endocitosi, esocitosi, pinocitosi, fagocitosi.
Omeostasi cellulare: Apoptosi.
Interazione cellulare: Integrine, desmosomi, gap junctions, plasmodesmi.
Comunicazione cellulare: Canale, carrier.
Trasporti di membrana: Trasporto del glucosio.
Morte cellulare: Necrosi e apoptosi.
Forum di discussione: Forum di Biologia Cellulare.
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