الاختلاف الرئيسي بين عدم الاستقرار الديناميكي وجهاز المشي هو أن عدم الاستقرار الديناميكي يحدث عندما تتجمع الأنابيب الدقيقة وتتفكك في أحد طرفيها ، بينما يحدث جهاز المشي عندما تتبلمر إحدى نهايتيها ويتلاشى الطرف الآخر.
الأنابيب الدقيقة عبارة عن بوليمرات خلوية ديناميكية. تنظم العديد من الأنشطة الخلوية الضرورية لجسم الإنسان. وهي عبارة عن انقسام الخلايا ، والانقسام ، والالتصاق ، والهجرات الموجهة ، وإشارات الخلية ، وإيصال الحويصلة والبروتين ذهابًا وإيابًا من غشاء البلازما ، والبلمرة ، وإعادة تشكيل التنظيم الخلوي وشكل الخلية. يتكون الهيكل الخلوي من الأنابيب الدقيقة والخيوط الوسيطة وخيوط الأكتين.يعيدون صنع أو إعادة تنظيم أنفسهم استجابة للإشارات الخارجية التي تنظم أنشطة الخلية. عدم الاستقرار الديناميكي والمشي هما ظاهرتان تحدثان في العديد من خيوط الهيكل الخلوي الخلوي.
ما هو عدم الاستقرار الديناميكي؟
يسمح عدم الاستقرار الديناميكي للخلايا بإعادة تنظيم الهيكل الخلوي بسرعة عند الحاجة. تحتوي الأنابيب الدقيقة على ميزات ديناميكية فريدة. بشكل عام ، تنمو مجموعة فرعية من الأنابيب الدقيقة بسرعة بينما يتقلص البعض الآخر. هذا المزيج من الانكماش والنمو والتحولات السريعة بين حالتين يسمى عدم الاستقرار الديناميكي. تتمتع الأنابيب الدقيقة الديناميكية بعمر محدود ، لذا فإن حزم الأنابيب الدقيقة في عملية الاستجمام. تعتبر عمليات نمو وانكماش الأنابيب الدقيقة عمليات نشطة وتستهلك الطاقة. هذا يجعل الأنابيب الدقيقة تتكيف بشكل أسرع مع البيئات المتغيرة. هذا يسمح لهم أيضًا بإجراء ترتيبات هيكلية استجابة للاحتياجات الخلوية.
الشكل 01: عدم الاستقرار الديناميكي
تتكون الأنابيب الدقيقة من وحدات فرعية من بروتين التوبولين المرتبط بغوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP) ، وهو ناقل للطاقة. تستهلك الخلايا الطاقة للحفاظ على تركيز GTP-tubulin العالي من أجل البلمرة. ترتبط هذه العملية بسرعة بنهايات الأنابيب الدقيقة وتسهل نمو الأنابيب الدقيقة. بعد دمج الوحدات الفرعية في الأنابيب الدقيقة ، يتحلل GTP مائيًا إلى ثنائي فوسفات الغوانوزين (الناتج المحلي الإجمالي) ، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة. لا يلتف الناتج المحلي الإجمالي توبولين للخارج أثناء احتجازه في الأنابيب الدقيقة. تنمو الأنابيب الدقيقة بينما تكون الأطراف مستقرة. ومع ذلك ، عندما تبدأ الأطراف في الانفصال ، يحدث التوسع.ينتج عن هذا إطلاق الطاقة في وحدات التوبولين الفرعية حيث تتقلص الأنابيب الدقيقة بسرعة.
ما هو جهاز الجري؟
يحدث المطحنة في العديد من خيوط الهيكل الخلوي ، خاصة في خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة. يحدث هذا عندما ينمو طول أحد الشعيرات بينما يتقلص الطرف الآخر. ينتج عن هذا قسم خيوط يتحرك عبر العصارة الخلوية أو الطبقة. ويرجع ذلك أيضًا إلى إزالة وحدات البروتين الفرعية باستمرار من الخيوط في أحد طرفيها بينما تتم إضافة وحدات فرعية من البروتين من الطرف الآخر. يختلف طرفي خيوط الأكتين في إضافة وإزالة الوحدات الفرعية. تسمى النهايات الموجبة ذات الديناميكيات الأسرع بالنهايات الشائكة ، وتسمى النهايات السالبة بديناميكيات أبطأ النهايات المدببة. يحدث استطالة خيوط الأكتين عندما يرتبط G-actin (الأكتين الحر) بـ ATP. بشكل عام ، ترتبط النهاية الإيجابية بـ G-actin. يحدث ارتباط G-actin بـ F-actin مع تنظيم التركيز الحرج.
الشكل 02: مطحنة أكتين
التركيز الحرج هو تركيز G-actin أو الأنابيب الدقيقة التي تبقى عند معدل توازن دون أي نمو أو انكماش. بلمرة الأكتين تنظم كذلك البروفيلين والكوفيلين. البروفيلين هو بروتين مرتبط بالأكتين يشارك في الدوران الديناميكي وإعادة بناء الأكتين. Cofilin هي عائلة من البروتينات المرتبطة بالأكتين المرتبطة بإزالة البلمرة السريعة للخيوط الدقيقة للأكتين. يحدث دس الأنابيب الدقيقة عندما يتبلمر أحد الطرفين بينما يتفكك الآخر.
ما هي أوجه التشابه بين عدم الاستقرار الديناميكي والمشي؟
- عدم الاستقرار الديناميكي والمشي هي سلوكيات في بوليمرات الهيكل الخلوي.
- تحدث في الأنابيب الدقيقة.
- علاوة على ذلك ، كلاهما مرتبطان بالتحلل المائي للنيوكليوزيد ثلاثي الفوسفات.
- يشاركون في نمو وتقلص الشعيرات.
- كلاهما عمليتان نشطتان.
- علاوة على ذلك ، يحتاجون إلى طاقة
ما هو الفرق بين عدم الاستقرار الديناميكي والمشي؟
يحدث عدم الاستقرار الديناميكي في الأنابيب الدقيقة وتتجمع وتتفكك في نهاية واحدة. وفي الوقت نفسه ، يحدث جهاز المشي في خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة. وبالتالي ، هذا هو الفرق الرئيسي بين عدم الاستقرار الديناميكي والمشي. علاوة على ذلك ، فإن البروتين الرئيسي المتورط في عدم الاستقرار الديناميكي هو التوبولين أثناء المشي ، وهو الأكتين.أيضًا ، توفر النيوكليوتيدات المرتبطة بـ GTP الطاقة بشكل أساسي لعملية عدم الاستقرار الديناميكي. حيث أن ATP يوفر الطاقة للمشي.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين عدم الاستقرار الديناميكي والمشي في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - عدم الاستقرار الديناميكي مقابل المطحنة
يحدث عدم الاستقرار الديناميكي في الأنابيب الدقيقة وتتجمع وتتفكك في نهاية واحدة. يحدث المطحنة في خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة. يسمح عدم الاستقرار الديناميكي للخلايا بإعادة تنظيم الهيكل الخلوي بسرعة عند الحاجة. يحدث جهاز المشي في العديد من خيوط الهيكل الخلوي الخلوي. تنمو مجموعة فرعية من الأنابيب الدقيقة بسرعة بينما يتقلص البعض الآخر ؛ لذلك ، توجد حالة انتقال سريع أثناء عدم الاستقرار الديناميكي. أثناء جهاز المشي ، يمتد طول أحد الشعيرات بينما يتقلص الطرف الآخر. لذلك ، هذا يلخص الفرق بين عدم الاستقرار الديناميكي والمشي.
