Značilnosti in sestava Axonema

On AXONEMA Gre. Njegova struktura sestavlja plazemska membrana, ki obdaja par osrednjih mikrotubul in devet parov perifernih mikrotubul.

Axonema se nahaja zunaj celice in se zasidra v njej s pomočjo bazalnega telesa. Ima premera 0,2 μm, njegova dolžina pa se lahko giblje od 5-10 μm v ciliji do več mm v nadlogu nekaterih vrst, čeprav te na splošno merijo 50 -150 μm.

Slika elektronskega prenosa mikroskopa. Prerežite skozi Axonema, izolirano iz Chlamydomonas sp. Vzeto in urejeno iz: Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College [Public Domain].

Aksonema struktura cilije in flagela je zelo konzervativna v vseh evkariontskih organizmih, od mikroalg Chlamydomonas na nadlogo človeške sperme.

[TOC]

Značilnosti

Aksoneme velike večine cilij in nadlogov imajo konfiguracijo, znano kot "9+2", torej devet parov perifernih mikrotubul, ki obdajajo osrednji par.

Mikrotubuli vsakega para so različni po velikosti in sestavki, razen osrednjega navora, ki predstavlja obe podobni mikrotubuli. Te tubule so stabilne strukture, ki se lahko upirajo razpadom.

Mikrotubuli predstavljajo polarnost in vsi imajo enako razporeditev, s svojim "+" koncem proti vrhu in koncu "-" v bistvu se nahaja.

Struktura in sestava

Kot smo že poudarili, je struktura Axonema tip 9+2. Mikrotubule so dolge valjaste strukture, ki jih tvorijo protofilamente. Protofilamente pa sestavljajo beljakovinske podenote, imenovane alfa tubulin in beta tubulin.

Vsak protofilament ima na enem koncu enoto alfa tubulina, drugi konec. Konec s terminalom beta tubulina se imenuje "+" konec, drugi konec bi bil konec "-". Vsi protofilamenti iste mikrotubule so usmerjeni z isto polarnostjo.

Vam lahko služi: makrofagi: značilnosti, tvorba, vrste, funkcije

Mikrotubule poleg tubulinov vsebujejo tudi beljakovine, imenovane beljakovine, povezane z mikrotubulami (MAP). Od vsakega para perifernih mikrotubul je najmanjša velikost (mikrotubula A) sestavljena iz 13 protofilamentov.

Mikrotubulum B ima le 10 protofilamentov, vendar je večji od mikrotubule. Osrednji navor mikrotubul ima enako velikost in vsak od njih je sestavljen iz 13 protofilamentov.

Ta centralni navor mikrotubul je zaklenjen v osrednji plašč beljakovinske narave, ki se bo z mikrotubulami povezal na periferne naprave s pomočjo radialnih žarkov. Mikrotubule A in B vsakega para se med seboj vežejo z proteinom, imenovanim Nexina.

Mikrotubul tudi del rok, ki jih tvori protein, imenovan dineina. Ta protein je odgovoren za uporabo energije, ki je na voljo v ATP, za doseganje gibanja cilije in nadgradov.

Zunaj je Axonema pokrita s ciliarno ali flagelarno membrano, ki ima enako strukturo in sestavo plazemske membrane celice.

Poenostavljena predstavitev preseka Axonema. Vzeto in urejeno od: Aaronm v angleški Wikipediji [Public Domain].

Izjeme od modela "9+2" Axonema

Čeprav je sestava "9+2" Axonema zelo ohranjena v večini ciliranih in/ali flageliranih evkariotskih celic, je od tega modela nekaj izjem.

V spermi nekaterih vrst se izgubi osrednji navor mikrotubul, kar povzroči konfiguracijo "9+0". Zdi se, da se flagelarno gibanje v teh spermih ne razlikuje od tistega, ki ga opazimo v aksonemah z normalno konfiguracijo, zato velja, da ti mikrotubuli nimajo pomembne udeležbe pri gibanju.

Vam lahko služi:

Ta model Axonema smo opazili pri spermi vrst, kot so ribe LyconTitis in spola Anélidos Myzostomum.

Druga konfiguracija, opažena v Axonemah, je konfiguracija "9+1". V tem primeru obstaja en centralni mikrotubul, namesto para. V takih primerih je centralni mikrotubula široko spremenjena, saj predstavlja več koncentričnih sten.

Ta model Axonema so opazili pri moških gametah nekaterih vrst ravnih črvov. Pri teh vrstah pa se ta model Axonema ne ponavlja v drugih ciliranih ali flageliziranih celicah organizmov.

Mehanizem gibanja Axonema

Študije gibanja flagela so pokazale, da se upogibanje le -teh pojavi brez krčenja ali skrajšanja mikrotubul Axonema. Zaradi tega je citolog Peter Satir predlagal model gibanja flagela, ki temelji na premiku mikrotubul.

V skladu s tem modelom se gibanje doseže zahvaljujoč premiku mikrotubule vsakega para na partnerju. Ta model je podoben plazu miozinskih verig na aktinu med krčenjem mišic. Gibanje se pojavi v prisotnosti ATP.

Dinein roke so zasidrane v mikrotubulu A vsakega para, konci pa so usmerjeni proti mikrotubulumu B. Na začetku gibanja se ročice z dineinom prilepijo na mesto vezave v mikrotubulu B. Nato pride do spremembe konfiguracije dieina, ki poganja mikrotubulum B navzdol.

Nexin vzdržuje obe mikrotubuli blizu drug drugega. Nato se ročice dineina ločijo od mikrotubule B. Potem se bo spet pridružil, da ponovi postopek. Ta zdrs se pojavlja med eno in drugo Axonema.

Ta premik izmenično na eni strani in ena od Axonema povzroči, da se cilio ali nadloga najprej podvoji na stran in nato na nasprotno stran. Prednost Satirjevega modela flagelarnega gibanja je, da bi razložil gibanje dodatka, ne glede na konfiguracijo Axonema mikrotubul Axonema.

Vam lahko služi: kalmodulin: struktura, funkcije in mehanizem delovanja

Bolezni, povezane z aksonemom

Obstaja več genetskih mutacij, ki lahko povzročijo nenormalni razvoj aksonema. Te nepravilnosti so lahko med drugim pomanjkanje ene od rok Dieina, bodisi notranjega ali zunanjega, osrednjih mikrotubul ali radialnih žarkov.

V teh primerih je razvit sindrom, imenovan Kartagenerjev sindrom, v katerem so ljudje, ki trpijo zaradi njega, neplodni, ker se sperme ne morejo premakniti.

Ti bolniki razvijejo tudi viscero v obrnjenem položaju glede na normalen položaj; Na primer srce, ki se nahaja na desni strani telesa in jeter na levi. Ta pogoj je znan kot situs investitus.

Tudi tisti, ki trpijo zaradi Kartagenerjevega sindroma, so tudi nagnjeni.

Druga bolezen, povezana z nenormalnim razvojem aksonema, je policistična ledvična bolezen. V tem se v ledvicah razvije več cist, ki na koncu uničijo ledvico. Takšna bolezen je posledica mutacije v genih, ki kodirajo beljakovine, imenovane polistine.

Reference

1. M. Porter & W. Prodaja (2000). 9 + 2 Axoneme zasidra več notranje roke in mrežo kinaz in fahatataz, ki nadzorujejo gibljivost. Časopis za celično biologijo.
2. Aksoneme. V Wikipediji. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
3. G. Karp (2008). Celična in molekularna biologija. Koncepti in poskusi. 5^th Izdaja. John Wiley & Sons, Inc.
4. S.L. Wolfe (1977). Celična biologija. Omega Editions, s.Do.
5. T. Ishikawa (2017). Aksoneme struktura iz gibljivih cilij. Perspektive hladnega spomladanskega pristanišča v biologiji.
6. R.W. Linck, h. Chemes & D.F. Albertini (2016). Aksoneme: Propulzivni motor spermatozoidov in cilij ter pripadajočih ciliopatij, ki vodijo do Ultimate. Journal of Assisted Reproduction and Genetics.
7. S. Resino (2013). Citoskelet: mikrotubule, cilia in flagele. Pridobljeno iz epidemiologije.com