ریز لوله چه ها -بخش سوم

زیر واحدهای ATP-اکتین بعد از شرکت در رشته های اکتین، ATP خود را با نبمه عمر 2 ثانیه هیدرولیز می کنند.

مرکز یادگیری سایت تبیان - مرجان سلیمانیان

بسیاری از اجزای یاخته نیز از جنس ریزلوله‌ها هستند مانند: دوک تقسیم، سانتریول‌ها وغیره، لیزوزوم ها  در سلول های گیاهی، جانوری و تک سلولی ها  وجود دارند. باکتری ها لیزوزوم ندارند. لیزوزوم ها را در حکم کیسه‌های خودکشی و یا نارنجک درون سلولی می‌نامند که تخریب غشای آن می‌تواند موجب تجزیه مواد و اجزای درون سلول و در نتیجه لیزوزوم ها از غشا و ماده زمینه حاوی آنزیم های مختلف تشکیل شده است. چهار نوع لیزوزوم در نظر گرفته می‌شود که اولی لیزوزوم اولیه و سه تای بعدی لیزوزوم ثانویه خوانده می‌شوند.

نقش های لیزوزوم:

گوارش درون سلولی: مواد گوناگون به روش‌های فاگوسیتوزی و اتوفاژی به لیزوزوم‌ها می‌رسند. گوارش آنها توسط آنزیم‌های لیزوزومی درون لیزوزوم ها  صورت می‌گیرد و مواد حاصل از گوارش با عبور از غشای لیزوزوم به سیتوزول می‌رسند و مسیر سوخت و ساز خود را می‌گذرانند.

گوارش برون سلولی:برای مثال سلول های استخوان خوار (استئوکلاست ها) که در مغز زرد استخوان قرار دارند با آزاد کردن هیدرولازهای لیزوزومی موجب تخریب سلول های استخوانی می‌شوند.

دخالت در تمایز سلولی و از بین بردن اندامک ها

دخالت در پدیده اتولیز و مبارزه با فقر غذایی

دخالت در ایمنی سلول ها:لیزوزوم ها باکتری ها و ویروس های وارد شده به سلول  را توسط آنزیم های خود تخریب می‌کند و از بین می‌برد. تجمع مواد سمی از جمله جیوه در لیزوزوم ها

لیزوزوم های گیاهی با داشتن آنزیم های مختلف از جمله آلفا آمیلاز، نوکلئازها در گوارش درون سلولی و برون سلولی و فرآیندهای رشد و نمو دخالت دارند.

پیشتر دانستید که پلیمریزاسیون با زیر واحد متصل به نوکلئوزیدتری فسفات (ATP یا GTP) و پلیمریزاسیون با زیر واحد متصل به نوکلئوزید دی فسفات (ADP یا GDP). هر یک از این واکنش ها خود می تواند در یکی از دو انتهای یک رشته انجام شود و ثابت های سرعت رشد رشته اکتین را نیز در تصویر مشاهده نمودید، حال توضیحات تکمیلی در این باره را دنبال کنید.

در اینجا اگر kToff << kTon و همچنین kDon << kDoff باشد، (تمایل زیر واحد متصل به نوکلئوزید تری فسفات برای پلیمریزاسیون و تمایل زیر واحد متصل به نوکلئوزید دی فسفات برای دپلیمرازیون بیشتر باشد) در هر انتهای رشته (مثب یا منفی) می توانیم بنویسیم:

C_c=(k_off^D)/(k_on^T )

از آنجا که kDoff و kTon مستقل از یکدیگر هستند، نسبت آنها برای دو انتهای رشته بر خلاف پلیمرهای تعادلی، لزوما یکسان نیست و می تواند متفاوت باشد. در سلول ها Cc در انتهای مثبت مقدار کمتری در مقایسه با انتهای منفی دارد. یعنی برای رشد انتهای مثبت غلظت کمتری از زیر واحدهای آزاد کافی است. 

پویایی چه نتایجی دارد؟ در رشته های اکتین، پویایی غالبا یه صورت راه رفتن پیوسته بروز می کند. در این رشته ها از انجا که Cc برای انتهاهای مثبت و منفی متفاوت است، در غلظت های مونومر بین این دو مقدار Cc، انتهای مثبت رشد می کند و انتهای منفی کوتاه می شود. (شکل1)  با رشد انتهای مثبت، سرپوشی از اکتین متصل به ATP در ریز رشته ها می تواند به وجود آید.

شکل1: راه رفتن پیوسته

در ریز لوله چه ها که انتهای منفی غالبا توسط پروتئین هایی پوشیده و مسدود شده است، ناپایداری پویا بیشتر دیده می شود. در این رشته ها رشد و کوتاه شدن می توانند هر دو با سرعت زیاد و بدون نیاز به تغییر در غلظت زیر واحدهای آزاد صورت گیرند. به علاوه رشد و کوتاه شدن رشته ها می تواند در غلظت یکسانی از زیر واحدهای آزاد رخ دهد، یعنی در یک غلظت خاص توبولین در سلول، بعضی ریز لوله چه ها در حال رشد و بعضی دیگر در حال کوتاه شدن هستند و هر دوی این فرآیندها نیز با سرعت بالا رخ می دهد. ریز لوله چه ها در حال رشد در انتهای مثبت خود سرپوشی از توبولین های متصل به GTP دارند. در نبود این سرپوش ریز لوله چه ها تمایل به کوتاه شدن پیدا می کنند.

شکل2: ناپایداری پویا 

ناپایداری پویا هم در ریز لوله چه ها و هم در ریز رشته ها دیده می شود. طی این رفتار، پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون به دنبال هم و به سرعت انجام می شوند. کوچک شدن سرپوش باعث تحریک دپلیمریزاسیون می شود.

تنظیم کننده: محبوبه همت