aperçu
les cils et les flagelles sont de fines structures ressemblant à des cheveux qui s’étendent du corps d’une variété de cellules. Bien qu’ils varient en termes de longueur et de nombre dans différents types de cellules (ainsi que des modèles de mouvement), les cils et les flagelles sont généralement identiques dans la structure et la composition.,
Selon le type de cellules, les cils et les flagelles ont les fonctions suivantes:
· la Propulsion de cellules à l’Aide de cils ou des flagelles, les cellules sont capables de se déplacer librement dans leur environnement, en particulier dans les milieux aquatiques ou humides.,
· fonctions sensorielles – certains cils et flagelles permettent aux cellules de détecter les changements dans leur environnement, ce qui permet aux cellules de réagir de manière appropriée.
· matériel de Transport – Certaines cellules sont capables non seulement de piège, mais aussi de guider le transport de matériel. Cela peut servir à engloutir un tel matériau dans la cellule ou empêcher des matériaux/particules/microorganismes indésirables d’envahir la cellule ou le tissu.,
* les flagelles des procaryotes ont une structure différente de celle des cellules eucaryotes.
les Cils
À l’exception d’une majorité de la hausse des plantes et des champignons, les cils peuvent être trouvés sur la surface de nombreuses cellules eucaryotes. Sur ces cellules, les cils s’étendent du corps basal. Selon le type de cellules, les cils ont plusieurs fonctions et sont donc divisés en deux catégories principales.,
* les Procaryotes (bactéries) n’ont pas de cils.
structure des cils
les cils sont des structures microscopiques ressemblant à des poils qui font saillie à partir de la surface de nombreuses cellules eucaryotes. Comme les autres organites des cellules eucaryotes, les cils sont des structures liées à la membrane, leur membrane étant continue avec la membrane plasmique. Cependant, contrairement à la membrane plasmique des cellules, il a été démontré que la membrane ciliaire contient des lipides et des protéines distincts.,
des Cils Mobiles
* Cils mobiles ont été identifiés dans les années 1640 par van Leeuwenhoek en les rendant les plus anciennes connues des organites cellulaires.
les cils mobiles (9+2) peuvent être trouvés chez les animaux supérieurs et les eucaryotes unicellulaires. Chez les organismes microscopiques (appelés ciliés), les cils mobiles sont utilisés pour la locomotion ou pour déplacer le fluide sur leur surface, ce qui contribue au processus d’alimentation.,
chez les animaux supérieurs, tels que les êtres humains, les cils mobiles peuvent être trouvés dans un certain nombre de tissus (par exemple, l’épithélium respiratoire et les trompes de Fallope) où ils sont impliqués dans la clairance ou le déplacement des substances.
dans le système respiratoire, les cils piègent et éliminent la saleté (ainsi que les muqueuses) des poumons et d’autres parties de ce système. Dans les trompes de fallope, d’autre part, les cils servent à déplacer l’ovule vers l’utérus.,
à la surface de la cellule, les cils mobiles sont présents en grand nombre où ils battent de manière coordonnée et ondulée pour remplir efficacement leurs fonctions.,
Some examples of ciliates include:
- Suctoria
- Tintinnids
- Intramacronucleata
- Heterotrich
- Paramecium
With regards to structure, motile cilia are characterized by a radial pattern consisting of nine (9) outer microtubule doublets that surround two singlet microtubules.,
ici, le motif 9+2 fait référence aux neuf microtubules doublets entourant les deux microtubules situés au centre. L’anneau de l’échafaudage des microtubules, dans ce cas, est connu sous le nom d’axonème.
en plus des microtubules, qui sont les principaux composants de la structure, les cils mobiles sont également composés de bras dynein et de rayons radiaux qui contribuent à la motilité globale de la structure.
* L’axonème (le faisceau de microtubules qui mesure environ 0.,25um de diamètre) est entouré par la membrane plasmique et toute la structure (cils) peut être identifiée au microscope.
à sa base (où il se fixe à la cellule), l’axonème est attaché à des structures cylindriques appelées corps basaux. Les corps basaux mesurent environ 0,4 um en longueur et 0,2 um en largeur et sont constitués du tubule A (neuf (9) microtubules triplets constitués de microtubules protofilament), d’un tubule B incomplet ainsi que D’un tubule c incomplet., Outre l’ancrage des cils dans le cytoplasme, les corps basaux jouent également un rôle important dans l’assemblage de ces structures.
* selon les études, les corps basaux sont soit les produits des centrioles, soit générés en grand nombre avant la formation des cils.
* même lorsque la membrane plasmique environnante a été enlevée, l’ajout D’ATP permet à l’axonème de continuer à fonctionner, ce qui prouve que le mécanisme de travail de la structure réside dans l’axonème.,
mécanisme de battement des cils
comme c’est le cas pour la contraction musculaire, il a été démontré que le mécanisme de battement / travail des cils (axonème en particulier) est le résultat du glissement des filaments protéiques. Bien que le mécanisme, dans son intégralité, ne soit pas encore entièrement compris, des études ont montré que les dynéines, qui agissent comme les moteurs moléculaires, jouent un rôle important dans l’alimentation du battement ciliaire.,
l’un des modèles qui ont été utilisés pour décrire la flexion et donc le fonctionnement des cils mobiles est l’hypothèse du modèle de commutation.
selon le modèle de commutation, chaque côté d’un cils incurvé est constitué de dynéines dans un État donné de cycle de génération de force qui contribue à l’asymétrie et au changement avec des altérations de courbure.
ici, selon des études, les dynéines d’un microtubule (à l’état de cycle de génération de force) glissent les unes devant les autres alors que celles de l’autre côté ne le font pas., Il en résulte la flexion de l’axonème tandis que la commutation de ce système fait plier la structure de l’autre côté.
en fin de compte, la répétition de ce mécanisme fait battre les cils mobiles et ainsi remplir leur fonction.
* la fixation et la libération des bras de dynéine sur le doublet adjacent sont causées par la liaison ou l’hydrolyse de L’ATP.,
cils primaires (cils Non mobiles)
par rapport aux cils mobiles, les cils primaires (9+0) se projettent comme des structures simples à partir de corps cellulaires. Elles sont présentes dans pratiquement toutes les cellules de tous les mammifères. Ils sont principalement impliqués dans les fonctions sensorielles et permettent ainsi aux tissus / organes corporels donnés de réagir de manière appropriée.
comme les cils mobiles, les cils primaires sont constitués de neuf microtubules doublets qui composent l’axonème. Ces microtubules proviennent du corps basal qui assure également la stabilité.,
Contrairement aux cils mobiles, cependant, les cils primaires ne possèdent pas de bras dynein et les microtubules singulets centraux (microtubules de paires centrales). Cela est dû au fait que les cils primaires ne sont pas mobiles et n’ont donc pas besoin d’éléments nécessaires à la motilité.
* initialement, on pensait que les cils primaires étaient des organites vestigiaux qui ne servaient à rien.
la Formation des Cils Primaires
formation cils Primaires commence quand une cellule entre dans la phase G0 du cycle cellulaire., Ici, le centriole mère du centrosome s’attache d’abord à la vésicule suivie de la croissance de l’axonème à partir de la surface du centriole. Les microtubules axonémaux commencent également à polymériser à l’extrémité croissante où la cargaison est livrée par transport intraflagellaire.
ce système de transport bidirectionnel permet de transporter les protéines vers les microtubules pendant leur développement. Alors que la vésicule est finalement exocytée, les cils primaires sont exposés à la surface de la cellule et continuent de se développer jusqu’à maturité., Cependant, le transport intraflagellaire (IFT) est toujours nécessaire pour le maintien des cils primaires.
* il a été démontré que les cils primaires s’alignent dans une seule direction, ce qui influence l’orientation des cellules.
fonctions des cils primaires
les cils primaires jouent un rôle important dans la signalisation cellulaire pendant le développement et l’homéostasie., Étant donné que les cils primaires (5-10um de longueur) sont exposés à l’environnement extracellulaire, ils sont sensibles à divers stimuli qui contribuent à leur rôle dans la signalisation.
en plus de détecter divers facteurs chimiques, morphogènes et facteurs de croissance dans la matrice extracellulaire, les cils primaires détectent également les changements de pression et de mouvement du fluide à travers la surface cellulaire.,
par exemple, en raison de l’écoulement de l’urine dans les tubules rénaux, les cils primaires sont influencés à se plier, ce qui entraîne à son tour l’afflux d’ions calcium par les canaux calciques appropriés.
outre les voies hérisson, les voies de signalisation Wnt sont l’une des voies les mieux documentées en ce qui concerne la signalisation ciliaire. Essentiellement, la voie de signalisation Wnt est importante car elle est impliquée dans un certain nombre de processus, y compris la polarité cellulaire, la migration cellulaire ainsi que la modélisation neuronale, entre autres.,
il se produit dans deux voies principales, y compris la voie Wnt canonique et la voie Wnt non canonique.
alors que L’activation de la voie Wnt canonique contribue à l’expression des gènes, l’activation de la voie Wnt non canonique entraîne la dégradation de la B-caténine. Ici, la liaison de divers ligands Wnt aux récepteurs situés sur les cils primaires permet à la signalisation canonique Wnt de passer à la signalisation non canonique et vice-versa.,
Le rôle des cils primaires est également manifeste dans un certain nombre d’autres voies de signalisation permettant de réponses appropriées. Les défauts des fonctions des cils, en revanche, ont été associés à diverses maladies développementales et dégénératives.,th the following disease and disease syndromes:
- Primary cilia dyskinesia
- Alstrom syndrome
- Meckel-Gruber syndrome
- Nephronophthisis
- Respiratory infections
- Anosmia
- Male infertility
Flagella
A flagellum (plural: Flagella) may be described as a filamentous organelle that is primarily used for locomotion., Comme les cils (trouvés dans les cellules eucaryotes), les flagelles dépassent également du corps de la cellule, ce qui leur permet de remplir leurs fonctions efficacement. Cependant, ils sont plus longs, mesurant entre 5 et 20um.
les cellules qui possèdent cette structure sont appelées flagellées et comprennent à la fois des cellules eucaryotes et procaryotes. Par exemple, en dehors d’une majorité de bactéries qui utilisent des flagelles pour la locomotion, la structure peut également être trouvée sur des organismes unicellulaires comme euglena et des espèces de protozoaires comme Trypanosoma evansi., Flagelles, aussi, lagella peut être trouvé sur les gamètes de divers organismes, y compris les moisissures slime, champignons, et les animaux.
structure du flagelle
alors que les flagelles peuvent être trouvés dans les cellules eucaryotes et procaryotes (et servent le même but), il existe diverses différences avec en ce qui concerne leurs structures/composition ainsi que le mécanisme par lequel ils fonctionnent entre les deux types de cellules.,
les flagelles présents dans les cellules procaryotes sont constitués d’une protéine globulaire appelée flagelline. Ici, la protéine s’enroule de manière hélicoïdale formant un cylindre creux sur toute la longueur de la structure. Cette protéine est absente dans le flagelle eucaryote où elle est remplacée par des filaments de protéines appelés microtubules.,les flagelles otiques ont tendance à être plus petits et moins complexes par rapport aux flagelles eucaryotes
en dehors de la longueur, la structure (et la composition) des flagelles eucaryotes sont similaires aux cils trouvés chez de nombreux eucaryotes (décrits ci-dessus)., Cette section se concentrera donc sur la structure des flagelles présents dans les cellules procaryotes.,
flagelle bactérien est composé de trois parties principales qui comprennent:
- structure basale (moteur rotatif)
- crochet (agit comme le joint universel)
- filament (l’hélice hélicoïdale)
corps basal – chez les bactéries / procaryotes, le corps basal est une tige qui se compose de plusieurs anneaux qui sont situés dans la membrane cellulaire., Chez les bactéries à Gram négatif, les cycles comprennent le cycle L qui est positionné dans la membrane externe de la bicouche lipidique et le cycle P qui est situé dans la couche de peptidoglycane.,
Le corps de base est généralement divisé en plusieurs parties, notamment:
- Protéine anneaux (C anneau, anneau de MS, P de l’anneau et de L’anneau)
- Tige
- Manche
* Protéines anneaux servent de pompes à protons qui sont impliqués dans le mouvement des ions d’hydrogène à travers la membrane. C’est ce mouvement des ions à travers la membrane qui fait finalement tourner les anneaux et donc le flagelle.,
* La basale du corps, ainsi que le crochet, sert aussi à l’ancre le filament de la structure à la surface de la cellule.
Le Crochet
Composé de 120 sous-unités d’une protéine unique, le crochet (qui est courte et incurvée) les actes que le joint universel qui relie le filament de la basale du corps.
contrairement au corps basal, le crochet n’est pas intégré dans la membrane plasmique., Cependant, il joue un rôle crucial dans la motilité et les taxis des bactéries grâce à la transmission du couple moteur à la partie filament (hélice) de la structure.
Il est composé de 4 domaines principaux qui sont disposés à l’intérieur et à l’extérieur de la structure dont la nature permet la connexion directe entre le crochet et la tige.
* la jonction entre le crochet et le filament est constituée de deux protéines (FlgK et FlgL) qui contribuent à la formation de la partie filament de la structure.,
Le Filament
Le filament est allongée partie des flagelles. Il est tubulaire et se compose de 11 protofilaments qui ressemblent à ceux trouvés dans les parties de la tige et du crochet de la structure.
la flagelline, qui est le composant principal du filament, se compose également de quatre domaines qui forment la partie interne et externe de la structure. La direction de rotation du filament dépend de la rotation du moteur (dans le sens horaire ou antihoraire).,
alors que les flagelles trouvés dans des organismes tels que les bactéries, les archées et diverses cellules eucaryotes sont utilisés pour nager dans le liquide ainsi que pour essaimer; il a également été démontré qu’ils remplissent un certain nombre d’autres fonctions importantes. Par exemple, dans les cellules eucaryotes, il a été démontré que la structure joue un rôle dans l’augmentation de la production.
chez les bactéries et les cellules eucaryotes, il a été démontré que certains flagelles ont des fonctions sensorielles qui permettent aux cellules de détecter les changements dans leur environnement et de réagir efficacement., Dans certaines algues vertes, des études ont suggéré que les flagelles peuvent agir comme organites sécrétoires.
* les Organismes peuvent être classées en fonction du nombre de flagelles sur leur surface., poles
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