Mikrovilli: struktūra, funkcijas un slimības

Mikrovilli ir šūnu pagarinājumi. Tie ir atrodami, piemēram, zarnās, dzemde, un garša pumpuri. Tie uzlabo absorbcija vielu palielināšana, palielinot šūnu virsmu.

Kādi ir mikrovilli?

Mikrovilli ir pavedienu projekcijas šūnu galos. Mikrovilli ir īpaši izplatīti epitēlija šūnās. Tās ir zem spiediena vai dziedzeru audu šūnas, piemēram, tās, kas atrodamas zarnās. Mikrovilli mērķis bieži ir uzlabot absorbcija vielas no šūnas vides. Resorbcija var attiekties uz vielu uzņemšanu no gremošanas trakts kā arī endogēnās vielas. Šūnas, kas aprīkotas ar mikrovilliem, parasti notiek grupās; tie bieži veido tā saukto suku robežu. Papildus mikrovilliem pastāv arī citi izvirzījumu veidi, ar kuriem nevajadzētu jaukt mikrovilli. Cilia, atšķirībā no mikrovilliem, nav izvirzījumi no membrānas, bet no plazmas un sastāv no mikrotubulām. Stereocilijas, no otras puses, sastāv no aktīna pavedieniem, piemēram, mikrovilli, bet augt no plazmas kā cilijas.

Anatomija un struktūra

Mikrovillu diametrs ir vidēji 0.8–0.1 µm. To garums ir aptuveni 2–4 µm. Izrāde atrodas šūnas apikālajā pusē, ti, galā. Šī puse ir vērsta pret bazālo membrānu, kas ir īpaša šūnu membrānu. Gaismas mikroskopā šo zonu var atšķirt no pārējās membrānas. Saskaņā ar to attiecīgajām funkcijām bazālā membrāna ir orientēta uz citiem audiem, savukārt mikrovilli veido šūnas brīvo virsmu vai izvirzās lūmenā. Ārēji mikrovilli ieskauj dažādu cukuru slānis un proteīni pazīstams kā glikokalikss. Katrā mikrovilli iekšpusē ir centrālais šķiedru saišķis. Tas sastāv no aktīna pavedieniem. Tas ir proteīns, kas atrodas arī muskuļos un citoskeletonā. Aktīna pavedieni stabilizē mikrovilli un veicina to iegareno vai ovālo formu. Starp atsevišķiem aktīna pavedieniem ir citi proteīni kas satur saiņus kopā: Fimbrins un Fašins. Mikrovillu sānos miozīna I pavedieni piestiprina aktīna saišķus pie šūnas virsmas. Spektrīns piesaista šķiedras citoskeletam. Miozīns un spektrīns ir arī olbaltumvielu struktūras.

Funkcija un lomas

Mikrovilli palielina šūnu virsmas laukumu, tādējādi uzlabojot vielu apmaiņu starp šūnu un vidi. Turklāt mikrovilli difūzijas pretestība ir īpaši zema, kas vēl vairāk uzlabo vielu pārvadāšanu pāri šūnu membrānu. Mikrovillu iekšienē šūna ar aktīna pavedienu palīdzību nodod absorbētās vielas. Tie kalpo ne tikai kā dzelzceļš transportam, bet arī ritmiski saraujas. Caur sūknēšanas kustībām tie paātrina vielu virzīšanos šūnas iekšpusē. Glikokalikss, kas veido slāni uz mikrovilliem, nosaka šūnas antigēnas īpašības. Antigēni attēlo struktūras uz virsmas. Tie ļauj imūnā sistēma identificēt objektus un atpazīt potenciāli kaitīgus svešķermeņus. Turklāt glikokalikss ļauj atpazīt šūnu. Šūnu adhēzija - ti, audu šūnu piestiprināšanās - ir atkarīga arī no mikrovillu glikokaliksa. Zarnās epitēlija šūnas, kurām ir mikrovilli, sēž uz zarnu villiem. Zarnu villi ir izvirzījumi zarnās gļotādas. Tādā pašā veidā, kā mikrovilli ir šūnu pagarinājumi, zarnu villi ir lamina propria (raksturīgi: āda) zarnās. Plāns gludu muskuļu slānis ieskauj lamina propria. Iekš divpadsmitpirkstu zarnas, tajā atrodas arī dziedzeri, kas izdala gremošanas sulas. Zarnu villi un mikrovilli ievērojami palielina zarnu virsmas laukumu. Pieaugušam cilvēkam tas ir vidēji 180 m². Palielinātā virsma ļauj organismam efektīvāk absorbēt barības vielas un tādā veidā optimāli izmantot patērēto pārtiku.

Slimības

Mikrovilli pārstāv mērķi rotavīruss. Divkāršās RNS vīruss izplatās caur izkārnījumiem un izraisa to rašanos caureja, kas bieži ir gļotādas pulveris un dzeltenbrūns līdz bezkrāsains. Citi infekcijas simptomi ir vemšana un drudzis.Rotavīruss inficē mikrovilli, kas atrodas zarnās gļotādas. Infekcijai tā izvēlas tikai mikrovilu padomus, bet ne citus šūnu tipus. Kad šūna ir inficēta, vīruss pārņem metabolismu, liekot šūnai izpildīt savu ģenētisko materiālu. Tādā veidā vīruss izraisa vakuolizāciju: Šūnas ķermenī veidojas burbuļi, kurus ieskauj viņu pašu membrāna. Vakuolizācijas laikā vienmēr veidojas vairākas vakuolas, kurām pašai šūnai nav funkciju. Turklāt rotavīruss manipulē ar šūnas ārējās membrānas struktūru, kas tādējādi zaudē integritāti. Tā rezultātā šūna zaudē savu aizsargspēju āda un sadalās. Šo procesu bioloģijā sauc par citolīzi. Tas noved pie šūnas nāves. The epitēlijs, kuras šūnām ar mikrovilliem ir galvenā loma rezorbcijā, vairs nevar pienācīgi veikt savu uzdevumu. Tā rezultātā rodas smagas caureja kas raksturīga Rota infekcijai. The imūnā sistēma galu galā veidojas antivielas pret vīrusu, kamēr organisms aizstāj mirušās šūnas un veido jaunus mikrovilli.