Mikrotubuli vs. Mikrofilamente: Struktur, Funktion und Unterschiede

Menschen bestehen aus Millionen von Zellen, die alle spezifische Funktionen und Spezialisierungen haben. Die Struktur jeder Zelle hängt mit ihren Funktionen zusammen; daher sind Zellen nicht homogen – jede hat unterschiedliche physische Eigenschaften. Was sie jedoch gemeinsam haben, ist, dass alle Zellen aus grundlegenden zellulären und Cytoskelett-Komponenten bestehen. Das Cytoskelett umfasst Mikrotubuli und Mikrofilamente. Obwohl sie im Aussehen ähnlich sind, unterscheiden sich Mikrotubuli und Mikrofilamente in anderen Bereichen.

Funktion

Die Hauptfunktion von Mikrofilamenten besteht darin, der Zelle Halt zu geben. Mikrofilamente verleihen der Zelle ihre charakteristische Form. Die allgemeine Funktion der Zelle bestimmt die Menge an Mikrofilamenten, die in einer Zelle vorhanden sind. Mikrotubuli hingegen sind bei wichtigen zellulären Veränderungen wie Mitose und Endozytose erforderlich. Mikrotubuli spielen eine große Rolle beim zellulären Transport. Während der Fortpflanzung besteht der Schwanz des Spermiums aus Mikrotubuli, die ihm helfen, den vaginalen Gang zu den Eileitern zu gelangen.

Standort

Mikrofilamente und Mikrotubuli befinden sich beide im Cytoskelett der Zelle. Der Mitoseprozess ist in sechs Stadien unterteilt, und während des Interphasenstadiums bewegt sich das Mikrotubuli von einem Ende der Zelle zum anderen und bietet die für die Zellteilung benötigte cytoskelettale Unterstützung. Mikrofilamente neigen dazu, am äußersten Teil der inneren Zelle und nahe der Plasmamembran zu bleiben. Ihr Standort hilft ihnen, bei Störungen der Plasmamembran notwendige und sofortige Maßnahmen zu ergreifen.

Größe

Mikrofilamente sehen aus wie gewobene Mesh-Stäbe, die sich mit der Zelle biegen und krümmen können. Mikrofilamente sind extrem dünn, wodurch sie die dünnsten Filamente der Zelle sind. Mikrotubuli sind viel größer als Mikrofilamente und haben ein gerades und hohles stäbchenähnliches Aussehen. Mikrotubuli halten die Zelle zusammen, während sie sich bewegt und durch den Körper reist.

Protein

Mikrotubuli und Mikrofilamente unterscheiden sich in ihren Proteinstrukturen. Mikrotubuli bestehen aus einem kugelförmigen Protein namens Tubulin. Die Tubulin-Moleküle werden auf lineare Weise zusammengesetzt, wobei abwechselnd alpha- und beta-Tubulin das Mikrotubuli bilden. Mikrofilamente bestehen aus Aktin-Protein, insbesondere F-Aktin-Protein. Die Sequenz der F-Aktin-Moleküle bestimmt die Mesh-Struktur der Mikrofilamente.