Mikrotubuli sind faserige, hohle Stäbe, die in erster Linie dazu dienen, die zu stützen und zu formen Zelle. Sie fungieren auch als Routen, auf denen Organellen kann sich im gesamten Zytoplasma bewegen. Mikrotubuli kommen typischerweise in allen eukaryotischen Zellen vor und sind Bestandteil des Zytoskeletts sowie von Zilien und Flagellen. Mikrotubuli bestehen aus dem Protein Tubulin.
Mikrotubuli spielen eine große Rolle bei der Bewegung innerhalb einer Zelle. Sie bilden die Spindelfasern, die während des Mitose Phase der Zellzyklus. Beispiele für Mikrotubuli-Fasern, die die Zellteilung unterstützen, umfassen polare Fasern und Kinetochorfasern.
Mikrotubuli bilden auch Zellstrukturen, die als Centriolen und Astern bezeichnet werden. Beide Strukturen befinden sich in tierischen Zellen, jedoch nicht in Pflanzenzellen. Centriolen bestehen aus Gruppierungen von Mikrotubuli, die in einem 9 + 3-Muster angeordnet sind. Astern sind sternförmige Mikrotubuli-Strukturen, die sich während der Zellteilung um jedes Zentriolenpaar bilden. Centriolen und Astern helfen dabei, die Anordnung der Spindelfasern zu organisieren, die die Chromosomen während der Zellteilung bewegen. Dies stellt sicher, dass jede Tochterzelle nach Mitose oder Meiose die richtige Anzahl von Chromosomen erhält. Centriolen setzen sich auch aus Zilien und Flagellen zusammen, die eine Zellbewegung ermöglichen, wie in Spermien und Zellen gezeigt wird, die die Lunge und den weiblichen Fortpflanzungstrakt auskleiden.
Die Zellbewegung wird durch Zerlegen und Wiederzusammensetzen von Aktinfilamenten und Mikrotubuli erreicht. Aktinfilamente oder Mikrofilamente sind feste Stäbchenfasern, die Bestandteil des Zytoskeletts sind. Motorproteine wie Myosin bewegen sich entlang der Aktinfilamente und bewirken, dass die Zytoskelettfasern nebeneinander gleiten. Diese Wirkung zwischen Mikrotubuli und Proteinen erzeugt eine Zellbewegung.