ریز لوله چه ها - بخش دوم
اگر غلظت زیر واحدهای آزاد از غلظت بحرانی یک انتهای رشته بیشتر باشد، رشته در این انتها رشد می کند.
مرکز یادگیری سایت تبیان - مرجان سلیمانیان
در مطلب قبل دانستید که اگر رشته های اسکلت سلولی پلیمرهایی تعادلی بودند و از یک نوع زیر واحد و به صورت تعادلی تشکیل می شدند، مقدار Keq در دو انتهای رشته یکسان می بود، در ادامه توضیحات بیشتری در باره ریز لوله چه ها خواهیم داد.
خاصیت قطبی بودن ریز لوله‌ها
یک خصوصیت کلیدی ریز لوله‌ها قطبیت آنها است. در شرایط درون شیشه، دراز یا کوتاه شدن ریز لوله‌ها با اضافه یا حذف شدن توبولین ها در دو انتهای ریز لوله صورت می‌گیرد.
نقش ریز لوله‌ها
ریز لوله‌های اسکلت سلولی در ترابری مواد نقش دارند. دوک میتوز، تاژک و مژه مثال هایی از این گونه ساختارها هستند.
ریز رشته‌ها
ریز رشته‌ها که رشته‌های اکتین نیز خوانده می‌شوند زنجیره‌هایی به قطر هفت نانومتر هستند که در تمام سلول های یوکاریوتی به وفور یافت می‌شوند. رشته‌های اکتین از واحدهای پروتئینی کروی به نام اکتین تشکیل شده‌اند که به صورت منظم به دنبال یکدیگر قرار گرفته‌اند. رشته‌های اکتین مانند ریز لوله قطبی هستند و سرعت اضافه و حذف شدن زیرواحدها در انتهای مثبت بیش از انتهای منفی است.
رشته‌های اکتین دسته جات و شبکه‌های اکتینی را ایجاد می‌کنند. این رشته‌ها مانند ریز لوله‌ها در سلول های مختلف ساختاری مشابه دارند و تنوع آنها به دلیل وجود پروتئین های ضمیمه آنها است. یکی از مهمترین پروتئین های ضمیمه میوزین است که در انقباض ماهیچه‌ای نقش دارد. سیتوکالازین ب باعث کاهش حرکت درون یاخته‌ای بوسیله تاثیر بر اکتین می‌باشد.
پیشتر بررسی نمودید که ثابت تعادل یک واکنش (که وابسته به تغییرات انرژی آزاد آن یعنی ΔG است) تنها به محصولات و مواد اولیه آن بستگی دارد و مستقل از مسیر واکنش (افزوده شدن از سمت مثبت یا منفی) می باشد، به عبارت دیگر، در صورتی که ریز رشته ها و ریز لوله چه ها پلیمرهایی تعادلی بودند، هر چند هر یک از kon و koff می توانستند در دو انتها مقادیر متفاوتی داشته باشند، نسبت koff/kon باید در هر دو سمت رشته یکسان می بود. در چنین شرایطی تغییر (افزایش یا کاهش) در طول رشته تنها با تغییر غلظت زیر واحدهای آزاد میسر بود.
در تعادل، غلظت زیر واحدهای آزاد برابر است با:
⌈M⌉_eq=k_off/k_on =C_c
رابطه 3
در اینجا Cc غلظت بحرانی می باشد. در غلظت های زیر واحد بیش از Cc پلیمر رشد می کند (رشد آن مطلوب است) و در غلظت های زیر واحد کمتر از Cc پلیمر کوتاه می شود. در غلظت زیر واحد برابر با Cc طول پلیمر ثابت می ماند.
با توجه به دو رابطه (2 و 3)، اگر رشته های اسکلت سلولی تعادلی بودند، غلظت بحرانی در دو انتهای رشته الزاما برابر بود و رشد یا کوتاه شدن رشته صرفا با تغییر غلظت زیر واحدهای آزاد ممکن می بود.
پویایی رشته های اسکلت سلولی وابسته به هیدرولیز ATP و GTP توسط زیر واحدهای آنها می باشد. در این رشته ها دو واکنش جداگانه را می توان در نظر گرفت:
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. در نتیجه، ثابت های سرعت kTon و kToff (برای زیر واحدهای متصل به نوکلئوزیرتری فسفات) مستقل از kDon و kDoff (برای زیر واحدهای متصل به نوکلئوزیدتری دی فسفات) هستند و می توانند مقادیری مستقل را اختیار کنند. همچنین هر یک از این ثابت های سرعت در دو انتهای رشته می تواند مقدار متفاوتی داشته باشد. (شکل1)
شکل 1: ثابت های سرعت رشد رشته اکتین: پلیمریزاسیون ریز رشته ها می تواند با زیر واحدهای اکتین متصل به (T) ATP یا متصل به (D) ADP انجام شود. (دقت کنید که در جانداران پلیمریزاسیون در انتهای مثبت و عمدتا با ATP-اکتین و دیپلیمریزاسیون در انتهای منفی و عمدتا با ADP-اکتین انجام می شود. مدل مشابهی برای ریز لوله چه های اسکلت سلولی وجود دارد.) (روی تصویر کلیک کنید.)
ادامه دارد ...
منبع: http://daneshnameh.roshd.ir
تنظیم کننده:محبوبه همت
