Det cilia er korte filamentøse fremspring til stede på overfladerne af plasmamembranen i mange typer celler. Disse strukturer er i stand til vibrerende bevægelser, der tjener til cellulær bevægelse og til skabelse af strømme i det ekstracellulære miljø..
Mange celler er foret med cilier, der er ca. 10 um lange. Generelt bevæger cilierne sig i en ret koordineret bevægelse bagud mod front. På denne måde bevæger cellen sig gennem væsken, eller væsken bevæger sig over selve cellen..
Disse forlængede strukturer i membranen udgøres hovedsageligt af mikrotubuli og er ansvarlige for bevægelse i forskellige typer celler i eukaryote organismer..
Cilia er karakteristiske for gruppen af ciliated protozoer. De er normalt til stede i eumetazoa (undtagen i nematoder og leddyr), hvor de generelt er placeret i epitelvæv, der danner ciliated epithelia.
Artikelindeks
Eukaryote cilier og flageller er meget ens strukturer, hver med en diameter på ca. 0,25 µm. Strukturelt ligner de flagella, men i de celler, der præsenterer dem, er de meget flere end flagella, der ser ud til at være hårede på celleoverfladen.
Cilium bevæger sig først nedad og retter sig derefter gradvist og giver indtryk af en rodbevægelse..
Cilierne bevæger sig på en sådan måde, at hver er lidt ude af rytme med sin nærmeste nabo (metakron rytme) og producerer en konstant strøm af væske over celleoverfladen. Denne koordination er rent fysisk.
Nogle gange slutter et omfattende system af mikrotubuli og fibre sammen med basallegemerne, men det er ikke bevist, at de spiller en koordinerende rolle i ciliær bevægelse.
Mange cilier ser ikke ud til at fungere som mobile strukturer og er blevet kaldt primære cilier. De fleste dyrevæv har primære cilier inklusive celler i æggelederne, neuroner, brusk, ektoderm af udviklende ekstremiteter, leverceller, urinveje, blandt andre..
Selvom sidstnævnte ikke er mobile, blev det observeret, at ciliærmembranen havde adskillige receptorer og ionkanaler med sensorisk funktion..
Cilia er en vigtig taksonomisk karakter til klassificering af protozoer. De organismer, hvis primære bevægelsesmekanisme er ved hjælp af cilier, hører til "ciliater eller ciliater" (Phylum Ciliophora = der bærer eller præsenterer cilier).
Disse organismer får det navn, fordi celleoverfladen er foret med cilier, der slår på en kontrolleret rytmisk måde. Inden for denne gruppe varierer arrangementet af cilier meget, og selv nogle organismer mangler cilia hos den voksne, idet de er til stede i de tidlige stadier af livscyklussen.
Ciliaterne er normalt den største protozoer med en længde på mellem 10 µm og 3 mm, desuden er de de mest strukturelt komplekse med en bred vifte af specialiseringer. Cilia er normalt arrangeret i længderetninger og tværgående rækker.
Alle ciliater ser ud til at have slægtskabssystemer, selv dem der mangler cilier på et eller andet tidspunkt. Mange af disse organismer lever frit, og andre er specialiserede symbionter..
Cilia vokser fra basale kroppe, der er tæt beslægtet med centriolerne. Basallegemerne har samme struktur som centriolerne, der er indlejret i centrosomerne..
Basallegemerne har en klar rolle i organiseringen af axonemets mikrotubuli, som repræsenterer den grundlæggende struktur af cilierne samt forankringen af cilia til celleoverfladen.
Axoneme består af et sæt mikrotubuli og tilknyttede proteiner. Disse mikrotubuli er organiseret og modificeret i et så underligt mønster, at det var en af de mest overraskende åbenbaringer af elektronmikroskopi..
Generelt er mikrotubuli arrangeret i et karakteristisk "9 + 2" mønster, hvor et centralt par mikrotubuli er omgivet af 9 ydre mikrotubuli-dubletter. Denne 9 + 2-konformation er karakteristisk for alle former for cilier fra protozoer til dem, der findes hos mennesker..
Mikrotubuli strækker sig kontinuerligt gennem længden af axonemet, som normalt er ca. 10 um langt, men i nogle celler kan være så langt som 200 um. Hver af disse mikrotubuli har polaritet, hvor minus (-) enderne er bundet til "basallegemet eller kinetosomet".
Mikrotubuli i axoneme er forbundet med adskillige proteiner, der projicerer i regelmæssige positioner. Nogle af dem fungerer som krydsforbindelser, der indeholder mikrotubuli bundter sammen, og andre genererer kraften til at generere bevægelse af den samme.
Det centrale par mikrotubuli (individuelt) er komplet. De to mikrotubuli, der udgør hvert af de ydre par, er imidlertid strukturelt forskellige. En af dem kaldet tubule "A" er en komplet mikrotubule, der består af 13 protofilamenter, den anden ufuldstændig (tubule B) består af 11 protofilamenter fastgjort til tubule A.
Disse ni par ydre mikrotubuli er forbundet med hinanden og det centrale par ved hjælp af radiale broer af proteinet “nexin”. To dyneinarme er fastgjort til hvert "A" -rør, idet motoraktiviteten af disse ciliære axonemiske dyneiner er ansvarlige for at slå cilierne og andre strukturer med den samme konformation, såsom flagella.
Cilia bevæges ved flexion af axoneme, som er et komplekst bundt mikrotubuli. Klynger af cilier bevæger sig i ensrettet bølger. Hver cilium bevæger sig som en pisk, cilium forlænges fuldstændigt efterfulgt af en genopretningsfase fra sin oprindelige position.
Bevægelserne af cilierne produceres grundlæggende ved at glide de ydre dubler af mikrotubuli i forhold til hinanden, drevet af motoraktiviteten af axonemisk dynein. Dyneinbasen binder til A-mikrotubuli, og hovedgrupperne binder til de tilstødende B-rør.
På grund af nexinet i broerne, der forbinder axonemets eksterne mikrotubuli, tvinger glidningen af en dublet over en anden dem til at bøje sig. Sidstnævnte svarer til basis for bevægelse af cilier, en proces, hvoraf der stadig kun er lidt kendt..
Derefter vender mikrotubuli tilbage til deres oprindelige position, hvilket får cilium til at genvinde sin hviletilstand. Denne proces gør det muligt for cilium at bue og producere den effekt, der sammen med de andre cilier på overfladen giver mobilitet til cellen eller det omgivende miljø..
Ligesom cytoplasmatisk dynein har ciliær dynein et motorisk domæne, der hydrolyserer ATP (ATPase-aktivitet) for at bevæge sig langs en mikrotubuli mod sin minusende, og et ladningsbærende haleområde, som i dette tilfælde er en sammenhængende mikrotubuli.
Cilia bevæger sig næsten kontinuerligt og kræver derfor en stor forsyning med energi i form af ATP. Denne energi genereres af et stort antal mitokondrier, der normalt bugner nær basallegemerne, hvor cilierne stammer..
Hovedfunktionen ved cilier er at flytte væske over celleoverfladen eller fremdrive individuelle celler gennem en væske.
Ciliary bevægelse er afgørende for mange arter i funktioner såsom madhåndtering, reproduktion, udskillelse og osmoregulering (for eksempel i flamboyante celler) og bevægelse af væsker og slim over overfladen af cellelag..
Cilia i nogle protozoer som Paramecium De er ansvarlige for både mobilitet i kroppen og feje af organismer eller partikler ind i mundhulen til fodring.
Hos flercellede dyr fungerer de i åndedræt og ernæring og bærer åndedrætsgasser og madpartikler på celleoverfladen over vandet, som for eksempel i bløddyr, hvis fodring sker ved filtrering..
Hos pattedyr er luftvejene foret af hårceller, der skubber slim indeholdende støv og bakterier ind i halsen..
Cilia hjælper også med at feje æggene langs æggelederen, og en relateret struktur, flagellen, fremdriver sædcellerne. Disse strukturer er især tydelige i æggelederne, hvor de flytter ægget ind i livmoderhulen..
Hårcellerne, der beklæder luftvejene, som renser det for slim og støv. I epitelcellerne, der leder menneskets luftveje, fejer et stort antal cilier (109 / cm2 eller mere) lag af slim sammen med fangede støvpartikler og døde celler ind i munden, hvor de sluges og elimineres..
Hos mennesker forårsager nogle arvelige defekter af ciliær dynein det såkaldte Karteneger syndrom eller immobile cilia syndrom. Dette syndrom er kendetegnet ved sterilitet hos mænd på grund af sædens immobilitet.
Derudover har mennesker med dette syndrom en høj modtagelighed for lungeinfektioner på grund af lammelse af cilier i luftvejene, som ikke renser støv og bakterier, der trænger ind i dem..
På den anden side forårsager dette syndrom defekter i bestemmelsen af kroppens venstre-højre akse under tidlig embryonal udvikling. Sidstnævnte blev opdaget for nylig og er relateret til lateraliteten og placeringen af visse organer i kroppen.
Andre tilstande af denne type kan forekomme på grund af forbruget af heroin under graviditeten. Nyfødte kan have langvarig neonatal åndedrætsbesvær på grund af ultrastrukturel ændring af axoneme af cilier i åndedrætsepitel.
Endnu ingen kommentarer