Microtubuli - microtubuli

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 31-10-2012 Revisionato il 04-12-2017
Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Struttura dei microtubuli - Funzione dei microtubuli - Assemblaggio dei microtubuli

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.

Microtubuli disposizione cellula
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.

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