Prezentare
Cili și flageli sunt bine, whiplike/hairlike structuri care se extinde de la corpul de o varietate de celule. În timp ce acestea variază în ceea ce privește lungimea și numărul în diferite tipuri de celule (precum și modele de mișcare), cilia și flagelul sunt în general identice în structură și compoziție.,
în Funcție de tipul de celule, cili și flageli au următoarele funcții:
· Propulsie celule – Utilizarea cili sau flageli, celulele sunt capabile să se deplaseze liber în mediul lor, mai ales in acvatice sau medii umede.,
· funcțiile Senzoriale – Niște cili și flageli permit celulelor să simt schimbările din jurul lor care, la rândul său, permite celulelor de a răspunde în mod corespunzător.
· transportul materialului – unele celule sunt capabile nu numai să prindă, ci și să ghideze transportul materialului dat. Acest lucru poate servi pentru a devora un astfel de material în celulă sau pentru a împiedica materialul/particulele/microorganismele nedorite să invadeze celula sau țesutul.,
* flagelul procariotelor are o structură diferită față de cele ale celulelor eucariote.
Cilia
Cu excepția de o majoritate mai mare de plante și ciuperci, cilii pot fi găsite pe suprafata multor celule eucariote. Pe aceste celule, cilia se extinde din corpul bazal. În funcție de tipul de celule, cilia are mai multe funcții și, prin urmare, este împărțită în două categorii principale.,
* procarioții (bacteriile) nu au cilia.
Cilia Structura
Cilia sunt microscopice, par-ca structuri de proiect de la suprafața multe celule eucariote. Ca și alte organele celulelor eucariote, cilia sunt structuri legate de membrană, membrana lor fiind continuă cu membrana plasmatică. Cu toate acestea, spre deosebire de membrana plasmatică a celulelor, membrana ciliară sa dovedit a conține lipide și proteine distincte.,
Cilii Mobili
* Motile cilia au fost identificate în 1640 de van Leeuwenhoek ceea ce le face cele mai vechi cunoscute organite celulare.
cilia motilă (9 + 2) poate fi găsită atât la animale superioare, cât și la eucariote unicelulare. În organismele microscopice (cunoscute sub numele de ciliate), cilia motilă este utilizată pentru locomoție sau pentru mișcarea fluidului pe suprafața lor, ceea ce contribuie la procesul de hrănire.,
la animalele superioare, cum ar fi ființele umane, cilia motilă poate fi găsită într-un număr de țesuturi (de exemplu, epiteliul respirator și trompele uterine), unde acestea sunt fie implicate în eliminarea sau deplasarea substanțelor.
în sistemul respirator, cilia Captează și îndepărtează murdăria (precum și mucoasa) din plămâni și din alte părți ale acestui sistem. În tubul uterin, pe de altă parte, cilia servește la mutarea ovulului în uter.,
pe suprafața celulei, cilia motilă sunt prezente în număr mare în cazul în care acestea bate într-un mod coordonat wavelike pentru a îndeplini funcțiile lor în mod eficient.,
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.,
aici, atunci, modelul 9+2 se referă la cele nouă microtubuli dublet care înconjoară cele două microtubuli care sunt situate central. Inelul schelei microtubule, în acest caz, este cunoscut sub numele de axoneme.
În plus față de microtubuli, care sunt principalele componente de structura, motilitatea cililor sunt, de asemenea, compus din dynein brațele și spițele radiale, care contribuie la starea generală de motilitate ale structurii.
* axonemul (pachetul de microtubuli care măsoară aproximativ 0.,25um în diametru) este înconjurat de membrana plasmatică și întreaga structură (cilia) poate fi identificată sub microscop.
la baza sa (unde se atașează de celulă), axonemul este atașat structurilor cilindrice cunoscute sub numele de corpuri bazale. Corpurile bazale măsoară aproximativ 0,4 um în lungime și 0,2 um în lățime și sunt alcătuite din tubul A (nouă (9) microtubuli tripleți constând din microtubuli protofilament), un tub B incomplet, precum și un tub c incomplet., În afară de ancorarea cilia în citoplasmă, corpurile bazale joacă, de asemenea, un rol important în asamblarea acestor structuri.
* conform studiilor, corpurile bazale sunt fie produsele centriolilor, fie sunt generate în număr mare înainte de formarea cilia.
* Chiar și atunci când înconjoară membrana plasmatică a fost eliminat, plus de ATP permite axoneme continuă să funcționeze care este o dovadă că mecanismul de lucru al structurii constă în axoneme.,
Bate Mecanism de Cilia
Cum este cazul cu contracția musculară, bate/mecanism de lucru de cilia (axoneme în special) a fost dovedit a fi rezultatul de alunecare filamente de proteine. Deși mecanismul, în întregime, nu este încă pe deplin înțeles, studiile au arătat că dyneinele, care acționează ca motoare moleculare, joacă un rol important în alimentarea ritmului ciliar.,
Unul dintre modelele care au fost folosite pentru a descrie îndoire și, astfel, funcționarea motilitatea cililor este comutatorul model ipoteza.
în Funcție de comutare model, fiecare parte a unei curbe cilia este format din dyneins într-o anumită stare de generare a forțelor ciclu care contribuie la asimetrie și de a schimba cu modificări în curbura.
Aici, conform studiilor, dyneins pe unul dublete (în vigoare generație ciclu de stat) glisați unul pe lângă celălalt, în timp ce cele de pe partea cealaltă nu., Aceasta are ca rezultat îndoirea axonemului, în timp ce comutarea acestui sistem determină structura să se îndoaie de cealaltă parte.
în cele din urmă, repetarea acestui mecanism determină cilia motilă să bată și astfel să-și îndeplinească funcția.
* atașarea și eliberarea brațelor dynein la dubletul adiacent este cauzată de legarea sau hidroliza ATP.,
Primar Cilia (Non-Mobili Cilia)
comparativ cu motilitatea cililor, primar cilia (9+0) proiect ca un singur structuri din corpul celular. Ele se găsesc în aproape toate celulele din toate mamiferele. Acestea sunt implicate în principal în funcțiile senzoriale și, astfel, permit țesuturilor/organelor date să răspundă în mod corespunzător.
ca și cilia motilă, cilia primară constă din nouă microtubuli dublet care alcătuiesc axonemul. Aceste microtubuli provin din corpul bazal care asigură, de asemenea, stabilitate.,
spre deosebire de cilia motilă, cu toate acestea, cilia primară nu posedă brațe dynein și microtubuli singlet centrale (microtubuli pereche centrale). Acest lucru se datorează faptului că cilia primară nu este motilă și, prin urmare, nu are nevoie de elemente necesare motilității.
* inițial, cilia primară a fost considerată a fi organite vestigiale care nu au servit nici unui scop.
Formarea de Primar Cilia
Primar cilia formarea începe atunci când o celulă intră în faza G0 a ciclului celular., Aici, centriolul mamă al centrozomului se atașează mai întâi la veziculă, urmată de creșterea axonemului de pe suprafața centriolului. Microtubulii axonemali încep, de asemenea, să polimerizeze la vârful în creștere, unde încărcătura este livrată prin transport intraflagelar.
acest sistem de transport bidirecțional permite ca proteinele să fie transportate la microtubuli în timpul dezvoltării sale. În timp ce vezicula este în cele din urmă exocytosed, cilia primară sunt expuse la suprafața celulei și continuă să se dezvolte până când ajunge la maturitate., Cu toate acestea, transportul intraflagelar (IFT) este încă necesar pentru menținerea cilia primară.
* s-a demonstrat că cilia primară se aliniază într-o singură direcție care, la rândul său, influențează orientarea celulelor.
Funcțiile de Primar Cilia
Primar cilia joacă un rol important în celula de semnalizare timpul de dezvoltare și homeostaziei., Având în vedere că cilia primară (5-10um în lungime) este expusă mediului extracelular, ele sunt susceptibile la diverși stimuli care contribuie la rolul lor în semnalizare.
pe lângă detectarea diferiților factori chimici, morfogeni și factori de creștere în matricea extracelulară, cilia primară detectează, de asemenea, modificări ale presiunii și mișcării fluidului pe suprafața celulei.,
de exemplu, datorită fluxului de urină în tubulii renali, cilia primară este influențată să se îndoaie, ceea ce duce la afluxul de ioni de calciu prin canale de calciu adecvate.
în afară de căile de arici, căile de semnalizare Wnt sunt una dintre cele mai bine documentate căi în ceea ce privește semnalizarea ciliară. În esență, calea de semnalizare Wnt este importantă deoarece este implicată într-o serie de procese, inclusiv polaritatea celulelor, migrarea celulelor, precum și modelarea neuronală, printre altele.,
apare în două căi majore, inclusiv calea canonică Wnt și calea non-canonică Wnt.
Întrucât activarea jurisdicției Canonice calea Wnt contribuie la expresia genelor, activarea non-canonice Wnt cale duce la degradarea b-catenin. Aici, legarea diferiților liganzi Wnt la receptorii localizați pe cilia primară permite semnalizarea canonică WNT să treacă la semnalizarea non-canonică și invers.,
rolul cililor primari este, de asemenea, evident într-o serie de alte căi de semnalizare care permit răspunsuri adecvate. Defectele funcțiilor cilia, pe de altă parte, au fost asociate cu diferite boli de dezvoltare și degenerative.,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., Ca și cilia (Găsită în celulele eucariote), flagelul iese și din corpul celulei, ceea ce le permite să își îndeplinească funcțiile în mod eficient. Cu toate acestea, ele au o lungime mai lungă, măsurând între 5 și 20um.
celulele care posedă această structură sunt denumite flagelate și includ atât celule eucariote, cât și celule procariote. De exemplu, în afară de majoritatea bacteriilor care folosesc flagelul pentru locomoție, structura poate fi găsită și pe astfel de organisme unicelulare ca euglena și specii de protozoare precum Trypanosoma evansi., Flagella, de asemenea, lagella poate fi găsită pe gameți de diferite organisme, inclusiv mucegaiuri, ciuperci și animale.
Flagel Structura
în Timp ce flagella poate fi găsit în ambele eucariote și procariote celule (și servi în același scop) există numeroase diferențe în ceea ce privește structurile lor/compoziție precum și mecanismul prin care acestea funcționează între cele două tipuri de celule.,
flagelul găsit în celulele procariote constă dintr-o proteină globulară cunoscută sub numele de flagelină. Aici, proteina se înfășoară într-o manieră elicoidală formând un cilindru gol de-a lungul lungimii structurii. Această proteină este absentă în flagelul eucariot, unde este înlocuită cu filamente proteice cunoscute sub numele de microtubuli.,otic flagella tind să fie mai mici și mai puțin complexe față de eucariote flagella
în Afară de lungime, structura (și compoziția) de eucariote flagella sunt similare cu cilia găsit în multe eucariote (descrise mai sus)., Prin urmare, această secțiune se va concentra pe structura flagelului găsit în celulele procariote.,
flagelul bacteriei este compus din trei părți principale, care includ:
- Basal structura (motor Rotativ)
- Cârlig (acționează ca o articulație cardanică)
- Filament (elicoidală propeller)
Bazale – În bacterii/procariote, cele bazale este o tijă care este format din mai multe inele, care sunt situate în membrana celulară., În bacteriile Gram-negative, inelele includ inelul L care este poziționat în membrana exterioară a bistratului lipidic și inelul P care este situat în stratul peptidoglican.,
bazale a corpului este în general împărțit în mai multe părți, care includ:
- Proteine inele (C inel, MS inel, P inel, și Am ring)
- Rod
- Maneca
* Proteine inele servi ca pompelor de protoni, care sunt implicate în mișcarea de ioni de hidrogen prin membrana. Este această mișcare a ionilor de-a lungul membranei care în cele din urmă rotește inelele și astfel flagelul.,
* bazale, precum și cârlig, de asemenea, servește pentru a ancora filament de structura la suprafata celulei.
Carlig
Format din 120 de subunități, de o singură proteină, cârlig (care este scurt și curbat) acționează ca universal comun care leagă cele cu incandescență pentru bazale.
spre deosebire de corpul bazal, cârligul nu este încorporat în membrana plasmatică., Cu toate acestea, joacă un rol crucial în motilitatea și taxiurile bacteriilor prin transmiterea cuplului motor către partea filamentului (elicei) a structurii.
este compus din 4 domenii principale care sunt aranjate pe interiorul și exteriorul structurii a cărei natură permite conexiunea directă între cârlig și tija.
* joncțiunea între cârlig și filamentul este format din două proteine (FlgK și FlgL) care s-au dovedit a contribui la formarea filamentului parte din structura.,
Filamentului
filamentului este alungit parte din flagella. Este tubular și constă din 11 protofilamente care seamănă cu cele găsite în părțile tijei și cârligului structurii.
La flagellin, care este componenta principală a filamentului, de asemenea, este format din patru domenii care formează partea interioară și exterioară a structurii. Direcția în care se rotește filamentul depinde de rotirea motorului (în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic).,
în Timp ce flagella găsit în astfel de organisme, bacterii, protozoare, și diverse celule eucariote sunt folosite pentru înot prin lichid precum și roire; de asemenea, au fost prezentate pentru a servi un număr de alte funcții importante. De exemplu, în celulele eucariote, structura sa dovedit a juca un rol în creșterea producției.
atât în bacterii, cât și în celulele eucariote, s-a demonstrat că unele flageluri au funcții senzoriale care permit celulelor să detecteze schimbările din mediul lor și să răspundă eficient., În unele alge verzi, studiile au sugerat că flagelul poate acționa ca organele secretoare.
* Microorganismele pot fi clasificate în funcție de numărul de flagella pe suprafața lor., poles
Return to Ciliates
Return to Prokaryotic Cells
Return to Eukaryotic Cells
Return from Cilia and Flagellum to MicroscopeMaster home
Brent W., Bisgrove și H. Joseph Yost. (2006). Rolul cilia în tulburările de dezvoltare și boala. Compania biologilor.
Hiroyuki Terashima, Seiji Kojima și Michio Homma. (2008). Flagellar Motilitatea în Bacterii:
Structura si Functia de Flagellar Motor. Revizuirea internațională a biologiei celulare și moleculare, volumul 270.
Takashi Ishikawa. (2017). Structura axonemă din Cilia motilă.
Stephen M. rege. (2018). Pornirea dyneins off curbe cilia.,
Yuko Komiya and Raymond Habas. (2008). Wnt signal transduction pathways. ncbi.
Links
Lasă un răspuns