Karakteristisk cilia, struktur, funksjoner og eksempler

De Cilia De er korte filamentøse projeksjoner som er til stede på plasmamembranoverflatene til mange typer celler. Disse strukturene er i stand til å utføre vibrasjonsbevegelser som tjener til celleflukten og for å skape strømmer i det ekstracellulære miljøet.

Mange celler er dekket av cilia med en omtrentlig lengde på 10 um. Generelt beveger ciliaen seg med en ganske koordinert bevegelse fra bakover. På denne måten beveger cellen seg gjennom væsken, eller fluidet beveger seg på overflaten av selve cellen.

Kilde: henholdsvis: PicturePest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flukke59 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Disse langvarige strukturene i membranen er hovedsakelig sammensatt av mikrotubuli og er ansvarlige for bevegelse i forskjellige typer celler i eukaryote organismer.

Cilia er kjennetegn ved den cilierte protozoa -gruppen. De er vanligvis til stede i eumetazoene (unntatt i nematoder og leddyr), hvor de vanligvis er lokalisert i epitelvev som danner ciliated epitelia.

[TOC]

Kjennetegn

Cilia og eukaryotisk flagella er veldig like strukturer, hver med en omtrentlig diameter på 0,25 um. Strukturelt sett ligner de på skurkene, men i de cellene som presenterer dem er mye flere enn flagellaen, og har et utseende av villus på celleoverflaten.

Cilio beveger seg først ned og rettet seg deretter gradvis, noe som gir inntrykk av en bevegelse av ekstern type.

Cilia beveger seg på en slik måte at hver og en er litt ute av tempo med sin nærmeste nabo (metakronistisk rytme), og produserer en konstant flyt av væske på celleoverflaten. Denne koordinasjonen er rent fysisk.

Noen ganger knytter en forseggjorte mikrotubuli og fibre basale kropper, men det er ikke bevist at de oppfyller en koordineringsrolle i ciliary -bevegelsen.

Mange cilia ser ikke ut til å fungere som mobile strukturer og har blitt kalt primær cilia. De fleste dyrevev har primære cilia inkludert celler i ovidukter, nevroner, brusk, ektoderm av utvikling av ekstremiteter, leverceller, urinykanaler, blant andre.

Selv om sistnevnte ikke er mobile, ble det observert at ciliary -membranen hadde mange reseptorer og ionekanaler med sensorisk funksjon.

Cilierte organismer

Cilia utgjør en viktig taksonomisk karakter for klassifiseringen av protozoer. De organismer hvis viktigste bevegelsesmekanisme er gjennom cilia tilhører "ciliates eller cyliophores" (Phylum ciliophora = som bærer eller presenterer cilia).

Disse organismer skaffer seg navnet fordi celleoverflaten er dekket av cilia som slår på en kontrollert rytmisk måte. Innenfor denne gruppen varierer disposisjonen til cilia mye, og til og med noen organismer mangler cilia hos voksne, og er til stede i de tidlige stadiene av livssyklusen.

Det kan tjene deg: numpede celler: egenskaper og funksjoner

Ciliatene er vanligvis den største protozoene med en lengde som varierer fra 10 um til 3 mm, i tillegg er de de strukturelt mer komplekse med et stort utvalg av spesialiseringer. Cilia er vanligvis ordnet i langsgående og tverrgående rader.

Alle ciliater ser ut til å ha slektskapssystemer, selv de som mangler cilia på et tidspunkt. Mange av disse organismer er fritt liv og andre er spesialiserte symbiores.

Struktur

Cilia vokser fra basale kropper som er nært beslektet med sentrioler. Basale kropper har samme struktur som sentriolene som er innebygd i sentre.

Basale kropper har en klar rolle i organiseringen av mikrotubuli av aksonema, som representerer den grunnleggende strukturen til cilia, så vel som forankring av cilia til den cellulære overflaten.

Axonema utgjøres av et sett med mikrotubuli og tilhørende proteiner. Disse mikrotubulene er organisert og modifisert i et så nysgjerrig mønster at det var en av de mest overraskende avsløringene av elektronisk mikroskopi.

Generelt er mikrotubuli arrangert i et karakteristisk mønster av "9+2" der et sentralt mikrotubuli -dreiemoment er omgitt av 9 doble utvendige mikrotubuli. Denne konformasjonen 9+2 er karakteristisk for alle former for cilia fra protozoer til de som finnes hos mennesker.

Mikrotubulene utvides kontinuerlig med aksonemets lengde, som vanligvis er omtrent 10 um lang, men kan nå 200 um i noen celler. Hver av disse mikrotubulene presenterer polaritet, og er ytterpunktene mindre (-) sammen med "basal kropp eller cinetosoma".

Mikrotubuliegenskaper

Axonema -mikrotubuli er assosiert med mange proteiner, som er projisert i vanlige posisjoner. Noen av dem fungerer som kryssbindinger som inneholder mikrotubuli -pakker sammen, og andre genererer styrke for å generere bevegelsen.

Det sentrale mikrotubuli -dreiemomentet (individ) er fullført. Imidlertid er de to mikrotubulene som utgjør hvert av de ytre parene strukturelt forskjellige. En av dem som heter Tubulo "A" er et komplett mikrotubulat sammensatt av 13 protofilamenter, den andre ufullstendige (tubule b) er sammensatt av 11 protofilamenter forent til tubulen til.

Disse ni parene med utvendige mikrotubuli er koblet til hverandre og med det sentrale dreiemomentet ved radiale broer av "Nexina" -proteinet. For hver "A" tubule er to dininarmer forenet å være den motoriske aktiviteten til disse ciliary -aksonemiske dieinsene de som har ansvaret for bodene i cilia og andre strukturer med lik konformasjon som flagella.

Cilia -bevegelse

Cilia beveger seg gjennom fleksjonen av Axonema, som er en kompleks mikrotubuli -pakke. Cilia -grupper beveger seg i ensrettede bølger. Hver cilio beveger seg i form av en pisk, er cilio helt utbredt etterfulgt av en fase av utvinning av sin opprinnelige posisjon.

Kan tjene deg: Hele -celler: Historie, egenskaper, cellesyklus og bruk

Bevegelsene til cilia produseres i utgangspunktet ved glidning av de ytre doblene til mikrotubuli den ene med hensyn til den andre, drevet av den motoriske aktiviteten til den aksonomiske dininen. Dinein -basen binder seg til mikrotubuli A og hodegruppene binder seg til de tilstøtende bulene.

På grunn av nexinet i broene som forener de ytre mikrotubuli av aksonema, tvinger gliden av en dobbel på en annen. Det siste tilsvarer grunnlaget for bevegelsen av cilia, en prosess som lite er kjent.

Deretter går mikrotubulene tilbake til sin opprinnelige posisjon, noe som får Cilio til å gjenopprette hvilestatus. Denne prosessen lar Cilio archeish og gi effekten som sammen med den andre overflaten cilia gir mobilitet til cellen eller omgivende miljøet.

Energi for ciliary -bevegelsen

I likhet med cytoplasmatisk dinein, har ciliary Dinein et motorisk domene, som hydrolyserer ATP (ATPASA -aktiviteten) for å bevege seg langs en mikrotubulus til sin mindre ende, og et område av halen som bærer en belastning, som i dette tilfellet er en sammenhengende mikrotubul.

Cilia beveger seg nesten kontinuerlig, og derfor krever de en stor energiforsyning i form av ATP. Denne energien genereres av et stort antall mitokondrier som normalt florerer i nærheten av basallegemene som er der Cilia stammer fra.

Funksjoner

Bevegelse

Hovedfunksjonen til cilia er å bevege væsken på overflaten av cellen eller drive individuelle celler gjennom en væske.

Ciliary -bevegelsen er viktig for mange i funksjoner som mathåndtering, reproduksjon, utskillelse og osmoregulering (for eksempel i flamiegerceller) og bevegelse av væsker og slim på overflaten av cellelagets epitelial.

Cilia i noen protozoer som Paramecium De er ansvarlige for både organismenes mobilitet og feiing av organismer eller partikler mot munnhulen for maten.

Pust og mat

Hos flercellede dyr jobber de i respirasjon og ernæring som bærer luftveisgasser og matpartikler på celleoverflaten, for eksempel bløtdyr hvis fôring er ved filtrering.

Hos pattedyr er luftveiene dekket av strømceller som skyver mot halsen som inneholder støv og bakterier.

Kan tjene deg: fosfolipaser: struktur, funksjoner, typer

Cilia hjelper også til. Disse strukturene er spesielt tydelige i egglederne der eggløsningen til livmorhulen beveger seg.

Cilierte celler som dekker luftveiene, som rengjør den fra slim og støv. I epitelcellene som dekker den menneskelige luftveiene, sveiper et stort antall cilia (109 / cm2 eller mer) lag med slim, sammen med partikler fanget av støv og døde celler, mot munnen, der de svelges og elimineres.

Strukturelle anomalier i cilia

Hos mennesker forårsaker noen arvelige defekter av ciliary Dinein det så -kalt Kartenger -syndromet eller ubevegelig cilia. Dette syndromet er preget av sterilitet hos menn på grunn av sædimmobilitet.

I tillegg har personer med dette syndromet en høy mottakelighet for å lide av lungeinfeksjoner på grunn av lammelse av cilia i luftveiene, som ikke klarer å rense støv og bakterier som er plassert i disse.

På den annen side forårsaker dette syndromet defekter i bestemmelsen av kroppens venstre høyre under tidlig embryonal utvikling. Sistnevnte ble nylig oppdaget og er relatert til lateraliteten og plasseringen av visse organer i kroppen.

Andre forhold av denne typen kan oppstå på grunn av heroinforbruk under graviditet. Nyfødte kan ha forlenget neonatal luftveisnød på grunn av ultrastrukturell endring av cilia -aksonema i luftveispitel.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, P. (2004). Essensiell cellebiologi. New York: Garland Science. 2. utgave.
2. Alberts, f., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., ROBERTH, K., & Walter, P. (2008). Biologi av cellemolekylæren. Garland Science, Taylor og Francis Group.
3. AUDESIRK, T., AUDESIRK, g., & Byers, B. OG. (2004). Biologi: Vitenskap og natur. Pearson Education.
4. Cooper, g. M., Hausman, r. OG. & Wright, n. (2010). Cellen. (s. 397-402). Marbán.
5. Hickman, ca. P, Roberts, L. S., Keen, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, d. J. (2008). Integrerte priorms av zoologi. New York: McGraw-Hill. 14^th Utgave.
6. Jiménez García, l. J & H. Merchand Larios. (2003). Cellulær og molekylær biologi. Mexico. Redaksjonell Pearson Education.
7. Sierra, a. M., Tolosa, m. V., Vao, c. S. G., López, a. G., Monge, r. B., Algar, eller. G. & Cardelús, r. B. (2001). Assosiasjon mellom heroinforbruk under graviditet og strukturelle anomalier av luftveiscilia i den nyfødte perioden. Annals of Pediatrics, 55 (4): 335-338).
8. Stevens, a., & Lowe, j. S. (1998). Menneskelig histologi. Harcourt stag.
9. Welsch, u., & Sobotta, j. (2008). Histologi. Ed. Pan -American Medical.