Kluczowa różnica między mikrotubulami a mikrofilamentami polega na tym, że tubulina jest białkiem tworzącym mikrotubule, podczas gdy aktyna jest białkiem tworzącym mikrofilamenty. Mikrotubule są również długimi, pustymi w środku strukturami podobnymi do rurek, podczas gdy mikrofilamenty są liniowymi polimerami globularnej aktyny białkowej.
Białka białkowe są niezbędne do pełnienia wielu funkcji w żywych komórkach. Mikrotubule i mikrofilamenty to dwa rodzaje włókien, które występują w cytoplazmie każdej komórki eukariotycznej. Włókna te są zasadniczo odpowiedzialne za tworzenie sieci krzyżowych znanych jako „cytoszkielet” cytoplazmy. Cytoszkielet to dynamiczny układ, który pomaga zachować kształt komórki i zakotwiczyć organelle komórkowe w cytoplazmie. Oprócz wyżej wymienionych dwóch rodzajów włókien, przy tworzeniu cytoszkieletu ważne są również włókna pośrednie. Niektóre włókna tworzą również struktury lokomocyjne (wici, rzęski itp.), które są zwykle obecne u niektórych prokariontów.
Czym są mikrotubule?
Mikrotubule to długie, puste w środku cylindryczne struktury zbudowane z kulistych białek składających się z dimerów podjednostek α- i β-tubuliny ułożonych obok siebie wokół rdzenia. Są największymi elementami cytoszkieletu. Każda rurka ma średnicę 25 nm i zawiera pierścień 13 protofilamentów białkowych. Każdy protofilament składa się z podjednostek białka kulistego α- i β-tubuliny w procesie polimeryzacji. Funkcje mikrotubul regulują transport wewnątrzkomórkowy, separację chromosomów podczas mitozy, ruch wici i rzęsek oraz pozycjonowanie cząsteczek celulozy podczas syntezy ściany komórkowej u roślin.
Rysunek 01: Mikrotubule
W wielu komórkach tworzenie mikrotubul zaczyna się od środka komórki i promieniuje w kierunku obrzeży. Końce od centrum to końce plus (+), a końce w kierunku środka to końce minus (-). Mikrotubule mają stały strumień ciągłej polimeryzacji i depolimeryzacji; stąd mają bardzo krótki okres półtrwania od 20 sekund do 10 minut.
Co to są mikrofilamenty?
Mikrofilamenty to najcieńsze włókna w cytoszkielecie. Zbudowane są z podjednostek białka aktyny kulistej. Każde włókno ma dwa luźno skręcone łańcuchy białkowe. Każdy łańcuch składa się z „perłowych” podjednostek białka kulistego. Średnica mikrofilamentu wynosi około 7 nm. Ponadto mikrofilamenty posiadają polaryzację, a więc mają końce plus (+) i minus (-) i reprezentują wzrost i kierunek mikrofilamentów.
Rysunek 02: Mikrofilamenty
Oprócz tworzenia cytoszkieletu, niektóre mikrofilamenty odgrywają również rolę w skurczu komórki. Włókna te zwykle występują w postaci wiązek pod błoną plazmatyczną. Nazywamy te mikrotubule „włóknami stresowymi” w komórce.
Jakie są podobieństwa między mikrotubulami a mikrofilamentami?
- Zarówno mikrotubule, jak i mikrofilamenty są włóknami cytoszkieletu komórek eukariotycznych.
- Są to długie włókna.
- Ponadto są to polimery.
- Ponadto oba są w stanie szybko się rozpuścić i zreformować.
Jaka jest różnica między mikrotubulami a mikrofilamentami?
Mikrotubule to długie puste rurkowate struktury zbudowane z białka tubuliny. Z drugiej strony mikrofilamenty są liniowymi polimerami globularnej aktyny białkowej. Dlatego jest to kluczowa różnica między mikrotubulami a mikrofilamentami. Biorąc pod uwagę ich rozmiary, mikrotubule są największymi włóknami, podczas gdy mikrofilamenty są najcieńszymi włóknami obecnymi w cytoszkielecie. Zatem wielkość jest istotną różnicą między mikrotubulami a mikrofilamentami.
Co więcej, 13 protofilamentów jest ułożonych obok siebie wokół centralnego rdzenia, tworząc mikrotubule, podczas gdy dwie nici aktynowe są skręcone, aby utworzyć mikrofilamenty. Jest to więc różnica strukturalna między mikrotubulami a mikrofilamentami. Ponadto mikrotubule są sztywniejsze niż mikrofilamenty. Pomagają również w tworzeniu centrioli, w przeciwieństwie do mikrowłókien. Jest to więc kolejna różnica między mikrotubulami a mikrofilamentami.
Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między mikrotubulami a mikrofilamentami w porównaniu.
Podsumowanie – Mikrotubule a mikrofilamenty
Mikrotubule i mikrofilamenty to dwa rodzaje długich włókien tworzących cytoszkielet. Mikrotubule to długie, puste w środku, cylindryczne struktury wykonane z dimerów podjednostek α- i β-tubulin ułożonych obok siebie wokół rdzenia. Z kolei mikrofilamenty to najcieńsze włókna zbudowane z dwóch splecionych ze sobą pasm aktynowych. Mikrotubule mają większą średnicę niż mikrofilamenty. Stąd mikrotubule są największym składnikiem, podczas gdy mikrofilamenty są najcieńszym składnikiem cytoszkieletu. Ponadto mikrotubule są sztywniejsze niż mikrofilamenty. Jest to zatem podsumowanie różnicy między mikrotubulami a mikrofilamentami.
