Рисунок микротрубочки

Содержание
  1. Разница между микротрубочками и микрофиламентами
  2. Что такое микротрубочки
  3. Структура микротрубочек
  4. Внутриклеточная организация микротрубочек
  5. Функция микротрубочек
  6. Ассоциированные белки с микротрубочками
  7. Что такое микрофиламенты
  8. Структура микрофиламентов
  9. Организация Микрофиламентов
  10. Функция микрофиламентов
  11. Ассоциированные белки с микрофиламентами
  12. Состав
  13. Диаметр
  14. Прочность
  15. функция
  16. Ассоциированные белки
  17. Заключение
  18. Микротрубочки
  19. Строение
  20. Динамическая нестабильность
  21. Функция
  22. Растительные микротрубочки
  23. Организация и динамика
  24. Белки, ассоциированные с микротрубочками
  25. Кортикальные микротрубочки
  26. Разница между микротрубочками и микрофиламентами – 2020 – Новости
  27. Что такое микротрубочки
  28. Структура микротрубочек
  29. Внутриклеточная организация микротрубочек
  30. Функция микротрубочек
  31. Ассоциированные белки с микротрубочками
  32. Что такое микрофиламенты
  33. Структура микрофиламентов
  34. Организация Микрофиламентов
  35. Функция микрофиламентов
  36. Ассоциированные белки с микрофиламентами
  37. Состав
  38. Диаметр
  39. Сила
  40. функция
  41. Ассоциированные белки
  42. Вывод
  43. Cтроение растительной клетки рисунок с подписями
  44. Клетка растения
  45. Строение растительной клетки
  46. Органоиды клетки и их функции описательная таблица
  47. Цитоплазматические образования органеллы клетки
  48. Ядро
  49. Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
  50. Аппарат Гольджи
  51. Лизосомы
  52. Митохондрии
  53. Пластиды
  54. Строение и функции хлоропластов
  55. Хромопласты
  56. Лейкопласты
  57. Рибосомы
  58. Микротрубочки
  59. Вакуоль — строение и функции

Разница между микротрубочками и микрофиламентами

Рисунок микротрубочки

Микротрубочки и микрофиламенты являются двумя компонентами цитоскелета клетки. Цитоскелет образован микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами. Микротрубочки образуются путем поли

Микротрубочки и микрофиламенты являются двумя компонентами цитоскелета клетки. Цитоскелет образован микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами. Микротрубочки образуются путем полимеризации тубулиновых белков. Они обеспечивают механическую поддержку клетки и способствуют внутриклеточному транспорту.

Микрофиламенты образуются при полимеризации актиновых белковых мономеров. Они способствуют движению клетки по поверхности.

главное отличие между микротрубочками и микрофиламентами является то, что микротрубочки представляют собой длинные полые цилиндры, состоящие из белковых единиц тубулина, тогда как микрофиламенты представляют собой двухцепочечные спиральные полимеры, состоящие из актиновых белков

1. Что такое микротрубочки
      – структура, функции, характеристики
2. Что такое микрофиламенты
      – структура, функции, характеристики
3. В чем разница между микротрубочками и микрофиламентами


Что такое микротрубочки

Микротрубочки представляют собой полимеры белка тубулина, встречающиеся повсюду в цитоплазме. Микротрубочки являются одним из компонентов цитоплазмы. Они образуются при полимеризации димера альфа и бета тубулина.

Полимер тубулина может расти до 50 микрометров в высокодинамичной природе. Наружный диаметр трубки составляет около 24 нм, а внутренний диаметр составляет около 12 нм.

Микротрубочки могут быть обнаружены у эукариот и бактерий.

Структура микротрубочек

Эукариотические микротрубочки представляют собой длинные и полые цилиндрические структуры. Внутреннее пространство цилиндра называется просветом. Мономером тубулинового полимера является димер α / β-тубулина. Этот димер связывается с их сквозным соединением, образуя линейный протофиламент, который затем латерально связывается, образуя единую микротрубочку.

Обычно около 13 протофиламентов связаны в одной микротрубочке. Таким образом, уровень аминокислот составляет 50% в каждом α и β – тубулинах в полимере. Молекулярная масса полимера составляет около 50 кДа. Полимер микротрубочек имеет полярность между двумя концами, один конец содержит α-субъединицу, а другой конец содержит β-субъединицу.

Таким образом, два конца обозначены как (-) и (+) соответственно.

Рисунок 1: Структура микротрубочки

Внутриклеточная организация микротрубочек

Организация микротрубочек в клетке варьируется в зависимости от типа клетки. В эпителиальных клетках (-) концы расположены вдоль апикально-базальной оси. Эта организация облегчает транспорт органелл, везикул и белков вдоль апикально-базальной оси клетки.

В клетках мезенхимальных клеток, таких как фибробласты, микротрубочки прикрепляются к центросоме, излучая их (+) конец к периферии клетки. Эта организация поддерживает движения фибробластов. Микротрубочки, наряду с помощником моторных белков, организуют аппарат Гольджи и эндоплазматическую сеть.

Фибробластная клетка, содержащая микротрубочки, показана на фигура 2.

Рисунок 2: Микротрубочки в клетке фибробласта
Микротрубочки имеют флуоресцентную метку зеленого цвета и актин красного цвета.

Функция микротрубочек

Микротрубочки способствуют формированию цитоскелета, структурной сети клетки. Цитоскелет обеспечивает механическую поддержку, транспорт, подвижность, хромосомную сегрегацию и организацию цитоплазмы.

Микротрубочки способны генерировать силы, сжимаясь, и они позволяют клеточный транспорт вместе с моторными белками. Микротрубочки и актиновые филаменты обеспечивают внутреннюю структуру цитоскелета и позволяют ему изменять свою форму при движении.

Компоненты эукариотического цитоскелета показаны на рисунок 3, Микротрубочки окрашены в зеленый цвет. Актиновые филаменты окрашены в красный цвет, а ядра окрашены в синий цвет.

Рисунок 3: Цитоскелет

Микротрубочки, участвующие в хромосомной сегрегации во время митоза и мейоза, образуют шпиндельустройство, Они образуются в центромере, которая является центром организации микротрубочек (MTOCs), для формирования веретенообразного аппарата. Они также организованы в базальных телах ресничек и жгутиков, как внутренние структуры.

Микротрубочки позволяют регулировать гены посредством специфической экспрессии транскрипционных факторов, которые поддерживают дифференциальную экспрессию генов, с помощью динамической природы микротрубочек.

Ассоциированные белки с микротрубочками

Различные динамики микротрубочек, такие как скорость полимеризации, деполимеризации и катастрофы, регулируются белками, ассоциированными с микротрубочками (MAP). Тау-белки, MAP-1, MAP-2, MAP-3, MAP-4, катанин и суета считаются MAP. Белки отслеживания плюс-конец (+ TIP), такие как CLIP170, являются еще одним классом MAP.

Микротрубочки являются субстратами для моторных белков, которые являются последним классом MAP. Динеин, который движется к (-) концу микротрубочки, и кинезин, который движется к (+) концу микротрубочки, – это два типа моторных белков, обнаруживаемых в клетках. Моторные белки играют главную роль в делении клеток и везикуле.

Моторные белки гидролизуют АТФ для выработки механической энергии для транспортировки.

Что такое микрофиламенты

Филаменты, которые состоят из актиновых филаментов, известны как микрофиламенты. Микрофиламенты являются компонентом цитоскелета. Они образуются при полимеризации актиновых белковых мономеров. Микрофиламент имеет диаметр около 7 нм и состоит из двух нитей спиральной природы.

Структура микрофиламентов

Самые тонкие волокна в цитоскелете – это микрофиламенты. Мономер, который образует микрофиламент, называется глобулярной актиновой субъединицей (G-актин). Одна нить двойной спирали называется нитевидным актином (F-actin).

Полярность микрофиламентов определяется характером связывания фрагментов миозина S1 в актиновых филаментах. Следовательно, заостренный конец называется концом (-), а заостренный конец – концом (+).

Структура микрофиламента показана на рисунок 3.

Рисунок 3: Микрофиламент

Организация Микрофиламентов

Три из мономеров G-актина являются самоассоциированными с образованием тримера. Актин, который связан с АТФ, связывается с заостренным концом, гидролизуя АТФ.

Связывающая способность актина с соседними субъединицами уменьшается в результате автокатализированных событий до тех пор, пока прежний АТФ не гидролизуется. Полимеризация актина катализируется актоклампинами, классом молекулярных моторов.

Актиновые микрофиламенты в кардиомиоцитах показаны, окрашенные в зеленый цвет в рисунок 4, Синий цвет показывает ядро.

Рисунок 4: Микрофиламенты в кардиомиоцитах

Функция микрофиламентов

Микрофиламенты участвуют в цитокинез а также клеткаподвижность как амебоидное движение. Как правило, они играют роль в форме клеток, сократимости клеток, механической стабильности, экзоцитозе и эндоцитозе. Микрофиламенты сильны и относительно гибки.

Они устойчивы к растрескиванию под действием растягивающих сил и деформации под действием нескольких сжимающих сил. Подвижность клетки достигается удлинением одного конца и сокращением другого конца.

Микрофиламенты также действуют как актомиозин-управляемые сократительные молекулярные двигатели наряду с белками миозина II.

Ассоциированные белки с микрофиламентами

Образование актиновых филаментов регулируется ассоциированными белками с такими микротрубочками, как,

  • Актин-мономер-связывающие белки (тимозин бета-4 и профилин)
  • Сшивающие филаменты (фасцин, фимбрин и альфа-актинин)
  • Комплекс филамент-нуклеатор или актин-родственный белок 2/3 (Arp2 / 3)
  • Белки, расщепляющие нить (гельзолин)
  • Белок, отслеживающий конец филамента (формины, N-WASP и VASP)
  • Нити колпачковые колпачки типа CapG.
  • Актин деполимеризующие белки (ADF / cofilin)

Состав

Микротрубочки: Микротрубочка представляет собой спиральную решетку.

микрофиламенты: Микрофиламент представляет собой двойную спираль.

Диаметр

Микротрубочки:Микротрубочка имеет диаметр 7 нм.

микрофиламенты:Микрофиламент диаметром 20-25 нм.

Прочность

Микротрубочки: Микротрубочки являются жесткими и противостоят изгибающим силам.

микрофиламенты: Микрофиламенты гибкие и относительно прочные. Они сопротивляются изгибу из-за сжимающих сил и разрушения филамента растягивающими силами.

функция

Микротрубочки: Микротрубочки помогают клеточным функциям, таким как митоз и различные клеточные транспортные функции.

микрофиламенты: Микрофиламенты помогают клеткам двигаться.

Ассоциированные белки

Микротрубочки: MAP, + TIP и моторные белки являются ассоциированными белками, регулирующими динамику микротрубочек.

микрофиламенты: Актин-мономер-связывающие белки, сшивающие филаменты, комплекс актин-родственных белков 2/3 (Arp2 / 3) и белки, расщепляющие филаменты, участвуют в регуляции динамики микрофиламентов.

Заключение

Микротрубочки и микрофиламенты являются двумя компонентами в цитоскелете. Основное различие между микротрубочками и микрофиламентами заключается в их структуре и функции. Микротрубочки имеют длинную полую цилиндрическую структуру. Они образуются при полимеризации тубулиновых белков.

Основная роль микротрубочек заключается в обеспечении механической поддержки клетки, вовлечении в сегрегацию хромосом и поддержании транспорта компонентов внутри клетки. С другой стороны, микрофиламенты представляют собой спиральные структуры, более прочные и гибкие по сравнению с микротрубочками. Они участвуют в движении клетки по поверхности.

И микротрубочки, и микрофиламенты являются динамическими структурами. Их динамическая природа регулируется связанными белками с полимерами.

Ссылка:
1. «Микротрубочка». Википедия, Фонд Викимедиа, 14 марта 2017 года. Интернет. 14 марта 2017 г.
2. «Микрофиламент». Википедия, Фонд Викимедиа, 8 марта 2017 года. Интернет. 14 марта 2017 г.

Изображение предоставлено:
1. «Структура микротрубочек» Томаса Сплеттштессера (www.scistyle.com) – собственная работа (с использованием Maxon Cinema 4D)

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-microtubules-and-microfilaments

Микротрубочки

Рисунок микротрубочки

Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета эукариот.

Микротрубочки является цилиндрами диаметром 25 нм с полостью внутри. Их длина может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров (в аксонам нервных клеток). Их стенка образована димерами тубулина.

Микротрубочки, подобно актиновых микрофиламентов, полярные: на одном конце происходит самосборки микротрубочки, на другом — разборки.

В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз, цитокинез и везикулярный транспорт.

Строение

Микротрубочки — структуры, в которых 13 тубулиновых α- и β-гетеродимера заключены по кругу полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра составляет около 25 нм, внутренний — около 15 нм.

Один из концов микротрубочки, называется положительным концом (или плюс концов), постоянно присоединяет к себе свободный тубулин.

От другого конца — отрицательного (минус-конца) — тубулина субъединицы отщепляются.

В образовании микротрубочки in vitro выделяют три фазы:

  1. замедленная фаза, или нуклеация. Это этап зарождения микротрубочки, когда молекулы тубулина начинают соединяться в более крупные образования. Такое соединение происходит медленнее, чем присоединение тубулина к уже собранной микротрубочки, поэтому фаза и называется замедленной.
  2. фаза полимеризации, или элонгация. Если концентрация свободного тубулина высока, его полимеризация происходит быстрее, чем деполимеризацию на негативном конце, за счет чего микротрубочки увеличивается. По мере ее роста концентрация тубулина падает до критической и скорость роста замедляется до вступления в следующей фазе;
  3. фаза стабильного состояния. Деполимеризацию уравновешивает полимеризацию, и рост микротрубочки останавливается. Лабораторные исследования показывают, что сборка микротрубочек из тубулина происходит только в присутствии гуанозинтрифосфат и ионов магния, оптимально при температуре 37 ° C.

Динамическая нестабильность

Микротрубочки являются динамическими структурами и в клетке постоянно полимеризуются и деполимеризуются. Центросома, локализованная вблизи ядра, выступает как центр организации микротрубочек: они растут от нее к периферии клетки.

В то же время микротрубочки могут внезапно прекратить свой рост, в этом случае они обычно быстро сокращаются назад по направлению к центросомы до полного растворения, а затем вырастают снова.

Минус-конец микротрубочки обычно закреплен в Центросома.

Динамическая нестабильность микротрубочек играет важную физиологическую роль. Например, при делении клетки микротрубочки растут очень быстро и способствуют правильной ориентации хромосом и образованию веретена деления.

Функция

Микротрубочки в клетке используются как каналы для транспортировки «грузов». Транспортировка по микротрубочках осуществляют белки, называемые моторными.

Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжелых (массой около 300 кДа) и нескольких легких цепей. В тяжелых цепях выделяют главный и хвостовой домены.

Два главных домены связываются с микротрубочками и есть собственно двигателями, а хвостовые — связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащих транспортировке.

Выделяют два вида моторных белков, способных двигаться вдоль микротрубочек:

  • цитоплазматические динеин перемещают «груз» только от плюс-конца до минус-конца микротрубочки, то есть из периферийных областей клетки к центросомы;
  • кинезин, перемещаются к плюс-конца, то есть до клеточной периферии.

Перемещение осуществляется за счет энергии АТФ. Главные домены моторных белков для этого содержат АТФ-связывающие участки. Кроме транспортной функции, микротрубочки формируют центральную структуру ресничек и жгутиков эукариот — аксонему. Типичная аксонема содержит 9 пар объединенных микротрубочек и две полные микротрубочки.

Растительные микротрубочки

Микротрубочки растений является высокодинамичный составляющими цитоскелета, которые вовлечены в важных клеточных процессов, в частности, сегрегации хромосом, формирование фрагмопласту, микрокомпартментализации, внутриклеточного транспорта, а также к поддержанию постоянной формы и полярности клетки. Мобильность микротрубочек обеспечивается динамической нестабильностью, передвижением полимеров моторными белками, тредмилингом и гибридным механизмом тредмилингу с динамической нестабильностью плюс-конца и медленной деполимеризацию минус-конца.

Организация и динамика

Микротрубочки является чрезмерно чувствительными к биотических и абиотических факторов окружающей среды (холода, освещение, засухи, засоления, воздействия гербицидов и пестицидов, затопления, сжатия, воздействия электрического поля, давления и силы тяжести), а также фитогормонов, антимитотических препаратов и ряда других биологически активных соединений. Микротрубочки является полыми полярными цилиндрическими филаментами диаметром более 24 нм, что собираются с гетеродимера α- и β-тубулинов, которые в положении «голова-к-хвосту» формируют 13 протофиламентив.

Существенное ограничение иммуногистохимических исследований заключается в невозможности прижизненной визуализации динамики микротрубочек эукариотических и прокариотических клеток в режиме реального времени.

Это ограничение было преодолено благодаря применению конфокальной микроскопии с зеленым флуоресцентным белком GFP, изолированным с медузы Aequorea victoria L ..

репортерного конструкция GFP-MBD для гетерологическая трансформации даже при низком уровне транзиентной экспрессии in vivo и in vitro позволяет визуализировать динамическую нестабильность микротрубочек в разных типах клеток корня.

В клетках высших растений присутствуют четыре типа построений микротрубочек:

  • сетка кортикальных и Эндоплазматическая микротрубочек,
  • препрофазна лента,
  • веретено деления,
  • фрагмопласт.

Белки, ассоциированные с микротрубочками

Все компоненты цитоскелета и другие органеллы связаны между собой рядом специфических белков, ассоциированных с микротрубочкмы (БАМ).

В животных клетках наиболее исследованными БАМ является tau и БАМ2, которые стабилизируют микротрубочки и присоединяют их к другим клеточных структур, а также транспортные белки динеин и кинезин.

Функционирование различных групп растительных микротрубочек зависит от наличия изоформ БАМ из семьи БАМ 65 и регуляторных киназ и фосфатаз.

В частности, висококонсервативний животный гомолог семьи БАМ 65 является существенным для получения микротрубочками определенных конфигураций в течение развития растения. Ориентация и организация различных популяций и типов построений микротрубочек является ткане- и органо.

Построение корня ризушкы Таля Arabidopsis thaliana L. типична для двудольных растений. Ближайшим к поверхности корня является эпидермальный слой, клетки которого в зрелой зоне в зависимости от способности инициировать развитие корневых волосков является трихобластамы или атрихобластамы.

Глубже расположены накопительный безхлоропластний кортикальный слой с многочисленными межклетниками и плазмодесмам и слой эндодермальных клеток с поясками Каспари на антиклинальных поверхностях.

Центральный цилиндр корня формируют паренхимной клетки перицикла, которые способны к быстрым разделов, и элементы ксилемы и флоэмы. Присутствует и функциональное разграничение корневых зон: зоны разделения, элонгации, созревания, а также переходная зона на границе зон инициации и элонгации.

С перицикла формируются боковые корни, а с трихобластив эпидермального слоя — корневые волоски. Кончик корня покрыт корневым чехликом со специфической морфологии клеток Колумеллы.

Кортикальные микротрубочки

Ацентросомальни кортикальные микротрубочки (КМТ) важны для морфогенеза растений, регуляции клеточного деления и элонгации. Высокодинамичная популяция мембраносвязанных коротких КМТ быстро реориентуеться с интерфазного поперечного положения в продольное при элонгации клетки.

Ацентросомальни кортикальные микротрубочки имеют неупорядоченное размещение плюс-концов и проявляют динамическую нестабильность, а свободные минус-конце КМТ медленно деполимеризуются, то есть КМТ самоорганизующиеся гибридным механизмом динамической нестабильности и тредмилингу. Энуклеация происходит по всей поверхности плазматической мембраны.

Белок SPR1 регулирует динамику и организацию плюс-конца КМТ растений, что сказывается на анизотропной росте клетки. Ацентросомальни кортикальные микротрубочки располагаются параллельно целлюлозных микрофибрилл, правильная организация КМТ является существенной для нормального синтеза клеточной стенки.

Установлено, что КМТ объединяются в узлы, которые часто пересекаются для стабилизации микротрубочек и удержания белков на их поверхности.

Латеральные цилиндрические вырасти трихобластив, корневые волоски, достигают значительной длины относительно собственной толщины с достаточно устойчивым диаметром в Arabidopsis thaliana L .: (незрелые ~ 6-10 нм; зрелые — более 1 мм) и характеризуются высокополярных цитоархитектурою. Удлинение их происходит с помощью верхушечного роста (англ.

Tip growth) путем поляризованного экзоцитоза, который отмечается возвратно-фонтанным током цитоплазмы, градиентом цитоплазматического Ca 2+, активностью F-актина и смещением клеточного содержания к верхушке волоска. На ранних стадиях развития корневые волоски 3-дневных проростков Arabidopsis thaliana L.

растет со скоростью 0,4 мкм / мин, ускоряясь позже до 1-2,5 мкм / мин.

Растительным клеткам присуща организованная популяция кортикальных микротрубочек, которая в корневых волосках присутствует на всех уровнях развития. При переходе из зародышевого состояния в состояние удлинения, кортикальные микротрубочки верхушки волоски не визуализируются, поскольку появляются Эндоплазматическая микротрубочки.

Кортикальные микротрубочки ориентированы продольно или спирально. У кукурузы Zea mays L. и салата Lactuca sativa L. инициация роста корневых волосков связано с реорганизацией популяции КМТ в трихобластах. Эта популяция контролирует стабильность и направление апикального роста корневых волосков.

Сравнение четырех стандартных параметров динамической нестабильности КМТ in vivo — уровня ростовой активности, скорости разборки, частоты переходов от разборки к росту («спасение») и наоборот («катастрофа») выявило, что КМТ молодых корневых волосков является динамичными за зрелые.

Сетка микротрубочек реорганизуется в ответ на меняющиеся параметры окружающей среды и стимулы дифференциации путем варьирования показателей динамической нестабильности.

Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/m/mikrotrubochki.html

Разница между микротрубочками и микрофиламентами – 2020 – Новости

Рисунок микротрубочки

Микротрубочки и микрофиламенты являются двумя компонентами цитоскелета клетки. Цитоскелет образован микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами. Микротрубочки образуются путем полимеризации тубулиновых белков. Они обеспечивают механическую поддержку клетки и способствуют внутриклеточному транспорту.

Микрофиламенты образуются при полимеризации актиновых белковых мономеров. Они способствуют движению клетки на поверхности.

Основное различие между микротрубочками и микрофиламентами заключается в том, что микротрубочки представляют собой длинные полые цилиндры, состоящие из белковых единиц тубулина, тогда как микрофиламенты представляют собой двухцепочечные спиральные полимеры, состоящие из актиновых белков .

1. Что такое микротрубочки
– структура, функции, характеристики
2. Что такое микрофиламенты
– структура, функции, характеристики
3. В чем разница между микротрубочками и микрофиламентами

Что такое микротрубочки

Микротрубочки представляют собой полимеры белка тубулина, встречающиеся повсюду в цитоплазме. Микротрубочки являются одним из компонентов цитоплазмы. Они образуются при полимеризации димера альфа и бета тубулина.

Полимер тубулина может расти до 50 микрометров в высокодинамичной природе. Наружный диаметр трубки составляет около 24 нм, а внутренний диаметр составляет около 12 нм.

Микротрубочки могут быть обнаружены у эукариот и бактерий.

Структура микротрубочек

Эукариотические микротрубочки представляют собой длинные и полые цилиндрические структуры. Внутреннее пространство цилиндра называется просветом. Мономером тубулинового полимера является димер α / β-тубулина. Этот димер связывается с их сквозным соединением, образуя линейный протофиламент, который затем латерально связывается, образуя единую микротрубочку.

Обычно около 13 протофиламентов связаны в одной микротрубочке. Таким образом, уровень аминокислот составляет 50% в каждом α и β – тубулинах в полимере. Молекулярная масса полимера составляет около 50 кДа. Полимер микротрубочек имеет полярность между двумя концами, один конец содержит α-субъединицу, а другой конец содержит β-субъединицу.

Таким образом, два конца обозначены как (-) и (+) соответственно.

Рисунок 1: Структура микротрубочки

Внутриклеточная организация микротрубочек

Организация микротрубочек в клетке варьируется в зависимости от типа клетки. В эпителиальных клетках (-) концы расположены вдоль апикально-базальной оси. Эта организация облегчает транспорт органелл, везикул и белков вдоль апикально-базальной оси клетки.

В клетках мезенхимальных клеток, таких как фибробласты, микротрубочки прикрепляются к центросоме, излучая их (+) конец к периферии клетки. Эта организация поддерживает движения фибробластов. Микротрубочки, наряду с помощником моторных белков, организуют аппарат Гольджи и эндоплазматическую сеть.

Клетка фибробласта, содержащая микротрубочки, показана на фиг.2 .

Рисунок 2: Микротрубочки в клетке фибробласта
Микротрубочки имеют флуоресцентную метку зеленого цвета и актин красного цвета.

Функция микротрубочек

Микротрубочки способствуют формированию цитоскелета, структурной сети клетки. Цитоскелет обеспечивает механическую поддержку, транспорт, подвижность, хромосомную сегрегацию и организацию цитоплазмы.

Микротрубочки способны генерировать силы, сжимаясь, и они позволяют клеточный транспорт вместе с моторными белками. Микротрубочки и актиновые филаменты обеспечивают внутреннюю структуру цитоскелета и позволяют ему изменять свою форму во время движения. Компоненты эукариотического цитоскелета показаны на фиг.3 .

Микротрубочки окрашены в зеленый цвет. Актиновые филаменты окрашены в красный цвет, а ядра окрашены в синий цвет.

Рисунок 3: Цитоскелет

Микротрубочки, участвующие в хромосомной сегрегации во время митоза и мейоза, образуют веретенообразныйаппарат . Они образуются в центромере, которая является центром организации микротрубочек (MTOCs), для формирования веретенообразного аппарата. Они также организованы в базальных телах ресничек и жгутиков, как внутренние структуры.

Микротрубочки позволяют регулировать гены посредством специфической экспрессии транскрипционных факторов, которые поддерживают дифференциальную экспрессию генов, с помощью динамической природы микротрубочек.

Ассоциированные белки с микротрубочками

Различные динамики микротрубочек, такие как скорость полимеризации, деполимеризации и катастрофы, регулируются белками, ассоциированными с микротрубочками (MAP). Тау-белки, MAP-1, MAP-2, MAP-3, MAP-4, катанин и суета считаются MAP. Белки отслеживания плюс-конец (+ TIP), такие как CLIP170, являются еще одним классом MAP.

Микротрубочки являются субстратами для моторных белков, которые являются последним классом MAP. Динеин, который движется к (-) концу микротрубочки, и кинезин, который движется к (+) концу микротрубочки, – это два типа моторных белков, обнаруживаемых в клетках. Моторные белки играют главную роль в делении клеток и везикуле.

Моторные белки гидролизуют АТФ для выработки механической энергии для транспортировки.

Что такое микрофиламенты

Филаменты, которые состоят из актиновых филаментов, известны как микрофиламенты. Микрофиламенты являются компонентом цитоскелета. Они образуются при полимеризации актиновых белковых мономеров. Микрофиламент имеет диаметр около 7 нм и состоит из двух нитей спиральной природы.

Структура микрофиламентов

Самые тонкие волокна в цитоскелете – это микрофиламенты. Мономер, который образует микрофиламент, называется глобулярной актиновой субъединицей (G-актин). Одна нить двойной спирали называется нитевидным актином (F-actin).

Полярность микрофиламентов определяется характером связывания фрагментов миозина S1 в актиновых филаментах. Следовательно, заостренный конец называется концом (-), а заостренный конец – концом (+).

Структура микрофиламента показана на рисунке 3 .

Рисунок 3: Микрофиламент

Организация Микрофиламентов

Три из мономеров G-актина являются самоассоциированными с образованием тримера. Актин, который связан с АТФ, связывается с заостренным концом, гидролизуя АТФ.

Связывающая способность актина с соседними субъединицами уменьшается в результате автокатализированных событий до тех пор, пока прежний АТФ не гидролизуется. Полимеризация актина катализируется актоклампинами, классом молекулярных моторов.

Актиновые микрофиламенты в кардиомиоцитах показаны, окрашенные зеленым цветом на рисунке 4 . Синий цвет показывает ядро.

Рисунок 4: Микрофиламенты в кардиомиоцитах

Функция микрофиламентов

Микрофиламенты участвуют в цитокинезе и подвижностиклеток, таких как амебоидные движения. Как правило, они играют роль в форме клеток, сократимости клеток, механической стабильности, экзоцитозе и эндоцитозе. Микрофиламенты сильны и относительно гибки.

Они устойчивы к растрескиванию под действием растягивающих сил и деформации под действием нескольких сжимающих сил. Подвижность клетки достигается удлинением одного конца и сокращением другого конца.

Микрофиламенты также действуют как актомиозин-управляемые сократительные молекулярные двигатели наряду с белками миозина II.

Ассоциированные белки с микрофиламентами

Образование актиновых филаментов регулируется ассоциированными белками с такими микротрубочками, как,

  • Актин-мономер-связывающие белки (тимозин бета-4 и профилин)
  • Сшивающие филаменты (фасцин, фимбрин и альфа-актинин)
  • Комплекс филамент-нуклеатор или актин-родственный белок 2/3 (Arp2 / 3)
  • Белки, расщепляющие нить (гельзолин)
  • Белок, отслеживающий конец филамента (формины, N-WASP и VASP)
  • Нити колпачковые колпачки типа CapG.
  • Актин деполимеризующие белки (ADF / cofilin)

Состав

Микротрубочки: микротрубочка представляет собой спиральную решетку.

Микрофиламенты: Микрофиламент представляет собой двойную спираль.

Диаметр

Микротрубочки: микротрубочки диаметром 7 нм.

Микрофиламенты: Микрофиламент диаметром 20-25 нм.

Сила

Микротрубочки: микротрубочки жесткие и противостоят изгибающим силам.

Микрофиламенты: Микрофиламенты гибкие и относительно прочные. Они сопротивляются изгибу из-за сжимающих сил и разрушения филамента растягивающими силами.

функция

Микротрубочки: микротрубочки помогают клеточным функциям, таким как митоз и различные клеточные транспортные функции.

Микрофиламенты: Микрофиламенты помогают клеткам двигаться.

Ассоциированные белки

Микротрубочки: MAP, + TIP и моторные белки являются ассоциированными белками, регулирующими динамику микротрубочек.

Микрофиламенты: Актин-мономер-связывающие белки, сшивающие филаменты, комплексный актин-связанный белок 2/3 (Arp2 / 3) и расщепляющие филаменты белки участвуют в регуляции динамики микрофиламентов.

Вывод

Микротрубочки и микрофиламенты являются двумя компонентами в цитоскелете. Основное различие между микротрубочками и микрофиламентами заключается в их структуре и функции. Микротрубочки имеют длинную полую цилиндрическую структуру. Они образуются при полимеризации тубулиновых белков.

Основная роль микротрубочек заключается в обеспечении механической поддержки клетки, вовлечении в сегрегацию хромосом и поддержании транспорта компонентов внутри клетки. С другой стороны, микрофиламенты представляют собой спиральные структуры, более прочные и гибкие по сравнению с микротрубочками. Они участвуют в движении клетки по поверхности.

И микротрубочки, и микрофиламенты являются динамическими структурами. Их динамическая природа регулируется связанными белками с полимерами.

Ссылка:
1. «Микротрубочки». Википедия . Фонд Викимедиа, 14 марта 2017 года. Интернет. 14 марта 2017 г.
2. «Микрофиламент». Википедия . Фонд Викимедиа, 8 марта 2017 года. Интернет. 14 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «Структура микротрубочек» Томаса Сплеттштессера (www.scistyle.com) – собственная работа (с использованием Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) с помощью Commons Wikimedia 2. «Фибробласты флуоресцентного изображения» Джеймса Дж.

Фауста и Дэвида Дж. Капко – NIGMS Галерея с открытым исходным кодом и общедоступная галерея (Public Domain) через Commons Wikimedia 3. «Флуоресцентные клетки» (общественное достояние) через Commons Wikimedia 4. «Рисунок 04 05 02» По CNX OpenStax – (CC BY 4.

0) через Викисклад Commons

5. «Файл: F-актиновые филаменты в кардиомиоцитах». Ps1415 – собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia.

Источник: https://ru.betweenmates.com/difference-between-microtubules

Cтроение растительной клетки рисунок с подписями

Рисунок микротрубочки

Изучая строение растительной клетки, рисунок с подписями станет полезным визуальным конспектом для усвоения этой темы. Но сначала немного истории.

Историю открытия и изучения клетки связывают с именем английского изобретателя Роберта Гука. В 17 веке, на срезе растительной пробки, рассматриваемой под микроскопом, Р. Гук обнаружил ячейки, которые и были в дальнейшем названы клетками.

Основные сведения о клетке были представлены позже немецким ученым Т. Шванном в клеточной теории, сформулированной в 1838 году. Основные положения этого трактата гласят:

  • все живое на земле состоит из структурных единиц — клеток,
  • по строению и функциям все клетки имеют общие черты. Эти элементарные частицы способны к размножению, которое возможно благодаря делению материнской клетки,
  • в многоклеточных организмах клетки способны объединяться на основании общих функций и структурно-химической организации в ткани.

Клетка растения

Растительная клетка, наряду с общими признаками и схожестью в строении с животной, имеет и свои отличительные особенности, присущие только ей:

  • наличие клеточной стенки (оболочки),
  • наличие пластид,
  • наличие вакуоли.

Строение растительной клетки

На рисунке схематично показана модель растительной клетки, из чего она состоит, как называются основные её части.

Ниже будет подробно рассказано о каждой из них.

Органоиды клетки и их функции описательная таблица

В таблице собрана важная информация об органоидах клетки. Она поможет школьнику составить план рассказа по рисунку.

ОрганоидОписаниеФункцияОсобенности
Клеточная стенкаПокрывает цитоплазматическую мембрану, состав – в основном целлюлоза.Поддержание прочности, механическая защита, создание формы клетки, поглощение и обмен различных ионов, транспорт веществ.Характерна для растительных клеток (отсутствует в животной клетке).
ЦитоплазмаВнутренняя среда клетки. Включает полужидкую среду, расположенные в ней органоиды и нерастворимые включения.Объединение и взаимодействие всех структур (органоидов).Возможно изменение агрегатного состояния.
ЯдроСамый крупный органоид. Форма шаровидная или яйцевидная. В нем расположены хроматиды (молекулы ДНК). Ядро покрыто двумембранной ядерной оболочкой.Хранение и передача наследственной информации.Двумембранный органоид.
ЯдрышкоСферическая форма, d – 1-3 мкм. Являются основными носителями РНК в ядре.В них синтезируются рРНК и субъединицы рибосом.Ядро содержит 1-2 ядрышка.
ВакуольРезервуар с аминокислотами и минеральными солями.Регулировка осмотического давления, хранение запасных веществ, аутофагия (самопереваривание внутриклеточного мусора).Чем старше клетка, тем большее пространство в клетке занимает вакуоль.
Пластиды3 вида: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.Обеспечивает автотрофный тип питания, синтез органических веществ из неорганических.Иногда могут переходить из одного вида пластид в другой.
Ядерная оболочкаСодержит две мембраны. К внешней прикрепляются рибосомы, в некоторых местах происходит соединение с ЭПР. Пронизана порами (обмен между ядром и цитоплазмой).Разделяет цитоплазму от внутреннего содержимого ядра.Двумембранный органоид.

Цитоплазматические образования органеллы клетки

Поговорим подробнее о составляющих растительной клетки.

Ядро

Ядро осуществляет хранение генетической информации и реализацию наследуемой информации. Местом хранения являются молекулы ДНК. При этом в ядре присутствуют репарационные ферменты, которые способны контролировать и ликвидировать самопроизвольное повреждение молекул ДНК.

Кроме этого, сами молекулы ДНК в ядре подвержены редупликации (удвоению). В этом случае клетки, образованные при делении исходной, получают одинаковый и в качественном и количественном соотношении объем генетической информации.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Выделяют два типа: шероховатый и гладкий. Первый тип синтезирует белки на экспорт и клеточные мембраны. Второй тип способен осуществлять детоксикацию вредных продуктов обмена.

Аппарат Гольджи

Открыт исследователем из Италии К. Гольджи в 1898 году. В клетках располагается вблизи ядра. Эти органоиды представляют собой мембранные структуры, укомплектованные вместе. Такую зону скопления называют диктиосомой.

Они принимают участие в накоплении продуктов, которые синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме и являются источником клеточных лизосом.

Лизосомы

Не являются самостоятельными структурами. Они представляют собой результат деятельности эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи. Их главное предназначение участвовать в процессах расщепления внутри клетки.

В лизосомах насчитывается около четырех десятков ферментов, которые разрушают большинство органических соединений. При этом сама мембрана лизосом устойчива к действию таких ферментов.

Митохондрии

Двумембранные органеллы. В каждой клетке их число и размеры могут варьироваться. Они окружены двумя высокоспециализированными мембранами. Между ними расположено межмембранное пространство.

Внутренняя мембрана способна образовывать складки кристы. Благодаря наличию крист, внутренняя мембрана превосходит в 5 раз площадь внешней мембраны.

Повышенная функциональная активность клетки обусловлена увеличенным числом митохондрий и большим количеством крист в них, тогда как в условиях гиподинамиии количество крист в митохондрии и число митохондрий резко и быстро изменяется.

Обе мембраны митохондрий отличаются по своим физиологическим свойствам. При повышенном или пониженном осмотическом давлении внутренняя мембрана способна сморщиваться или растягиваться. Для наружной мембраны характерно только необратимое растяжение, которое может привести к разрыву. Весь комплекс митохондрий, наполняющих клетку, называют хондрионом.

Пластиды

По своим размерам эти органоиды уступают только ядру. Существует три вида пластид:

  • отвечающие за зелёную окраску растений хлоропласты,
  • ответственные за осенние цвета — оранжевый, красный, жёлтый, охра хромопласты,
  • не влияющие на окрашивание, бесцветные лейкопласты.

Стоит отметить: установлено, что в клетках одновременно может быть только какой-то один из видов пластид.

Строение и функции хлоропластов

В них осуществляются процессы фотосинтеза. Присутствует хлорофилл (придает зеленую окраску). Форма – двояковыпуклая линза. Количество в клетке – 40-50. Имеет двойную мембрану. Внутренняя мембрана формирует плоские пузырьки – тилакоиды, которые упакованы в стопки – граны.

Это важно: основной функцией хлоропластов является фотосинтез – синтез органических веществ из неорганических при участии световой.

Хромопласты

За счет ярких пигментов придают органам растений яркие цвета: разноцветным лепесткам цветов, созревшим плодам, осенним листьям и некоторым корнеплодам (морковь).

Хромопласты не имеют внутренней мембранной системы. Пигменты могут накапливаться в кристаллическом виде, что придает пластидам разнообразные формы (пластина, ромб, треугольник).

Функции данного вида пластид пока до конца не изучены. Но по имеющейся информации, это устаревшие хлоропласты с разрушенным хлорофиллом.

Лейкопласты

Присущи тем частям растений, на которые солнечные лучи не попадают. Например, клубни, семена, луковицы, корни. Внутренняя система мембран развита слабее, чем у хлоропластов.

Ответственны за питание, накапливают питательные вещества, принимают участие в синтезе. При наличии света лейкопласты способны переродиться в хлоропласты.

Рибосомы

Мелкие гранулы, состоящие из РНК и белков. Единственные безмембранные структуры. Могут располагаться одиночно или в составе группы (полисомы).

Рибосому формируют большая и малая субъединица, соединенные ионами магния. Функция – синтез белка.

Микротрубочки

Это длинные цилиндры, в стенках которых расположен белок тубулин. Этот органоид – динамическая структура (может происходить его наращивание и распад). Принимают активное участие в процессе деления клеток.

Вакуоль — строение и функции

На рисунке обозначена голубым цветом. Состоит из мембраны (тонопласта) и внутренней среды (клеточного сока).

Занимает большую часть клетки, центральную её часть.

Запасает воду и питательные вещества, а также продукты распада.

Несмотря на единую структурную организацию в строении основных органоидов, в мире растений наблюдается огромное видовое разнообразие.

Любому школьнику, а тем более взрослому, нужно понимать и знать, какие обязательные части имеет растительная клетка и как выглядит её модель, какую роль они выполняют, и как называются органоиды, отвечающие за окраску частей растений.

Источник: https://tvercult.ru/nauka/ctroenie-rastitelnoy-kletki-risunok-s-podpisyami

Доктор-про
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: