Značilne cilije, strukture, funkcije in primeri

The cilia Gre za kratke filamentne projekcije na površinah plazemskih membran številnih vrst celic. Te strukture lahko izvajajo vibracijske gibe, ki služijo za celično gibanje, in za ustvarjanje tokov v zunajceličnem okolju.

Številne celice so pokrite s ciliji s približno dolžino 10 um. Na splošno se cilia premika z dokaj usklajenim gibanjem od nazaj. Na ta način se celica premika skozi tekočino ali se tekočina premika na površini same celice.

Vir: oziroma: PicturePest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd LaBer, Deuterostome, Flukke59 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Te dolgotrajne strukture v membrani sestavljajo predvsem mikrotubule in so odgovorne za gibanje v različnih vrstah celic v evkariontskih organizmih.

Cilia so značilnosti skupine ciliranih protozojev. Običajno so prisotni v Eumetazoos (razen v ogorčicah in členonožcih), kjer se na splošno nahajajo v epitelijskih tkivih, ki tvorijo cilirane epitelije.

[TOC]

Značilnosti

Cilia in evkariontska flagela sta zelo podobni strukturi, vsaka s približnim premerom 0,25 µm. Strukturno so podobni nadlogom, vendar so v tistih celicah, ki jih predstavljajo.

Cilio se premakne najprej navzdol in se nato postopoma izravnava, kar daje vtis o oddaljenem gibanju.

Cilia se premika tako, da vsaka rahlo ni v koraku s svojim najbližjim sosedom (metahronistični ritem), kar povzroči stalen pretok tekočine na celični površini. Ta koordinacija je čisto fizična.

Včasih izpopolnjeni mikrotubuli in vlakna povezuje bazalna telesa, vendar ni dokazano, da izpolnjujejo koordinacijsko vlogo v ciliarnem gibanju.

Zdi se, da številne cilije ne delujejo kot mobilne strukture in so se imenovale primarna cilia. Večina živalskih tkiv ima med drugim primarne cilije, vključno s celicami v jajduktih, nevronih, hrustancu, ektodermu, ki se razvijajo okončine, jetrne celice, urinske kanale.

Čeprav slednji niso mobilni, so opazili, da je ciliarna membrana imela številne receptorje in ionske kanale s senzorično funkcijo.

Cilirani organizmi

Cilia je pomemben taksonomski značaj za klasifikacijo protozojev. Tisti organizmi, katerih glavni mehanizem lokomocije je s ciliji, pripadajo "ciliatom ali ciliofori" (Phylum ciliophora = ta nosi ali se predstavljajo cilije).

Ti organizmi pridobijo to ime, ker je celična površina pokrita s ciliji, ki je na nadzorovan ritmični način premagala. V tej skupini se razporeditev cilije zelo razlikuje in celo nekateri organizmi primanjkuje cilije pri odrasli.

Lahko vam služi: NUMPED celice: značilnosti in funkcije

Ciliati so ponavadi največji protozoji z dolžino, ki sega od 10 µm do 3 mm, poleg tega pa so strukturno bolj zapleteni z velikim obsegom specializacij. Cilije so običajno razporejene v vzdolžnih in prečnih vrstah.

Zdi se, da imajo vsi ciliati sisteme sorodstva, tudi tiste, ki v nekem trenutku nimajo cilije. Mnogi od teh organizmov so svobodno življenje, drugi pa so specializirani Symbiores.

Struktura

Cilia raste iz bazalnih teles, ki so tesno povezana s centrioli. Bazalna telesa imajo enako strukturo kot centriole, ki so vgrajene v središča.

Bazalna telesa imajo jasno vlogo pri organizaciji mikrotubul Axonema, ki predstavlja temeljno strukturo cilije, pa tudi sidranje cilije na celično površino.

Axonema je sestavljen z naborom mikrotubul in z njimi povezanih beljakovin. Ti mikrotubuli so organizirani in spremenjeni v tako radovednem vzorcu, da je bila eno najbolj presenetljivih razodetja elektronske mikroskopije.

Na splošno so mikrotubule razporejene v značilnem vzorcu "9+2", v katerem je navor osrednjega mikrotubula obdan z 9 dvojnimi zunanjimi mikrotubuli. Ta konformacija 9+2 je značilna za vse oblike cilije od protozojev do tistih, ki jih najdemo pri ljudeh.

Mikrotubule se neprekinjeno razširjajo po dolžini aksonema, ki je običajno dolga približno 10 µm, vendar lahko v nekaterih celicah doseže 200 µm. Vsak od teh mikrotubul predstavlja polarnost, saj je skrajnost manj (-) skupaj z "bazalnim telesom ali cinetosomom".

Značilnosti mikrotubul

Mikrotubule AXONEMA so povezane s številnimi beljakovinami, ki se projicirajo v običajnih položajih. Nekateri od njih delujejo kot navzkrižne vezi, ki vsebujejo pakete mikrotubul skupaj, drugi pa ustvarjajo moč, da ustvarijo svoje gibanje.

Osrednji navor mikrotubul (posameznik) je popoln. Vendar sta dva mikrotubula, ki sestavljata vsak zunanji pari. Eden od njih, imenovan Tubulo "A", je popolna mikrotubula, sestavljena iz 13 protofilamentov, drugo nepopolno (tubul B).

Teh devet parov zunanjih mikrotubul je med seboj povezanih in z osrednjim navorom z radialnimi mostovi proteina "Nexina". Vsakemu "A" tubulu sta dve ročici z dineinom združene, ki sta motorična aktivnost teh ciliarnih aksonemičnih dieinov, ki so zadolžene za stojnice cilije in drugih struktur z enako konformacijo, kot je flagela.

Gibanje cilije

Cilia se premika skozi upogibo Axonema, ki je kompleksen paket mikrotubul. Skupine cilije se gibljejo v enosmernih valovih. Vsak cilio se premika v obliki biča, cilio je popolnoma razširjen, ki ji sledi faza okrevanja prvotnega položaja.

Vam lahko služi: Hele celice: zgodovina, značilnosti, celični cikel in uporabe

Gibe cilije v osnovi nastanejo z drsnim drsnim dvojicami mikrotubul ena glede na drugo, ki ga poganja motorična aktivnost aksonomskega dineina. Osnova dineina se veže na mikrotubule A in glave skupine se vežejo na sosednje bularne.

Zaradi neksina v mostovih, ki združujejo zunanje mikrotubule Axonema. Slednje ustreza osnovi gibanja cilije, katerega proces je še malo znanega.

Nato se mikrotubule vrnejo v prvotni položaj, zaradi česar je Cilio povrnil status počitka. Ta postopek omogoča, da Cilio loči in ustvari učinek, ki skupaj z drugimi površinskimi ciliji daje mobilnost celici ali okoliškem okolju.

Energija za ciliarno gibanje

Tako kot citoplazemski dinein ima tudi ciliarni dinein motorično domeno, ki hidrolizira ATP (aktivnost ATPASA), da se premika po mikrotubulu do svojega manj konca, in območje repa, ki nosi obremenitev, kar je v tem primeru sosednja mikrotubula.

Cilije se premikajo skoraj neprekinjeno, zato potrebujejo veliko oskrbo z energijo v obliki ATP. To energijo ustvarja veliko število mitohondrijev, ki običajno obilujejo v bližini bazalnih teles, kjer izvirajo cilije.

Funkcije

Gibanje

Glavna funkcija cilije je premikanje tekočine na površini celice ali poganjanje posameznih celic skozi tekočino.

Ciliarno gibanje je ključnega pomena za številne v funkcijah, kot so upravljanje s hrano, razmnoževanje, izločanje in osmoregulacija (na primer v celicah Flamieger) ter gibanje tekočin in sluzi na površini epitelijskih plasti celičnih plasti.

Cilia v nekaterih protozojih, kot je Paramecium Odgovorni so tako za mobilnost organizma kot za pometanje organizmov ali delcev do ustne votline za njegovo hrano.

Dihanje in hrana

Pri večceličnih živalih delujejo pri dihanju in prehrani, ki nosijo dihalne pline in delce hrane na celični površini, kot so mehkužci, katerih hranjenje je s filtracijo.

Pri sesalcih dihalne trakt pokrivajo tokove celice, ki se potiskajo proti grlu, ki vsebuje prah in bakterije.

Vam lahko služi: fosfolipaze: struktura, funkcije, vrste

Cilia pomaga tudi pometati jajca po celotnem jajduktu in s tem povezano strukturo, nadlogo, poganja spermo. Te strukture so še posebej vidne v jajcevodih, kjer se ovula do maternične votline premika.

Cilirane celice, ki pokrivajo dihalni trakt, ki ga očistijo iz sluzi in prahu. V epitelijskih celicah, ki pokrivajo človeški dihalni trakt, veliko število cilij (109 / cm2 ali več) pometa plasti sluzi, skupaj z delci, ujetimi iz prahu in mrtvih, proti ustim, kjer jih pogoltnejo in odpravijo.

Strukturne anomalije v ciliji

Pri ljudeh nekatere dedne napake ciliarnega dineina povzročajo tako imenovani sindrom Kartungerja ali negibne cilije. Za ta sindrom je značilna sterilnost pri moških zaradi nepremičnosti sperme.

Poleg tega imajo ljudje s tem sindromom veliko dovzetnost, da trpijo zaradi pljučnih okužb zaradi paralize cilije v dihalnem traktu, ki ne čistijo prahu in bakterij, ki so nameščene v teh.

Po drugi strani ta sindrom povzroča napake pri določanju levo-desnice telesa med zgodnjim embrionalnim razvojem. Slednje je bilo nedavno odkrito in je povezano z bočno in lokacijo nekaterih organov v telesu.

Drugi tovrstni pogoji se lahko pojavijo zaradi uživanja heroina med nosečnostjo. Novorojenčki imajo lahko dolgotrajno dihalno stisko zaradi ultrastrukturne spremembe cilije asonema v respiratorni epiteliji.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, str. (2004). Bistvena celična biologija. New York: Garland Science. 2. izdaja.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberth, k., & Walter, str. (2008). Biologija celične molekularne. Garland Science, Taylor in Francis Group.
3. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, b. In. (2004). Biologija: znanost in narava. Pearson Education.
4. Cooper, g. M., Hausman, r. In. & Wright, n. (2010). Celica. (str. 397-402). Marbán.
5. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Keen, s. L., Larson, a., IANSON, H. & Eisenhour, D. J. (2008). Integrirani priformi zoologije. New York: McGraw-Hill. 14^th Izdaja.
6. Jiménez García, L. J&H. Merchand larios. (2003). Celična in molekularna biologija. Mehika. Uredništvo Pearson Education.
7. Sierra, a. M., Tolosa, m. V., Vao, c. S. G., López, a. G., Monge, r. B., Algar ali. G. & Cardelús, r. B. (2001). Povezava med uživanjem heroina med nosečnostjo in strukturnimi anomalijami dihalnih cilij v novorojenčku. Anali pediatrije, 55 (4): 335-338).
8. Stevens, a., & Lowe, J. S. (1998). Človeška histologija. Harcourt Brace.
9. Welsch, u., & Sobotta, J. (2008). Histologija. Ed. Pan -american Medical.