Hårcellernes egenskaber og funktioner

2559
Simon Doyle

Det hårceller er de celler, der har strukturer kaldet cilier. Cilia er, ligesom flagella, cytoplasmatiske fremspring af celler med et sæt mikrotubuli indeni. De er strukturer med meget præcise motorfunktioner.

Cilierne er små og korte som filamenter. Disse strukturer findes i en lang række eukaryote celler, fra encellede organismer til celler, der udgør væv. De udfører forskellige funktioner, fra cellebevægelse til bevægelse af det vandige medium gennem membraner eller barrierer hos dyr..

Cilierede organismer.
Kilde henholdsvis: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Artikelindeks

  • 1 Hvor findes hårceller?
  • 2 Karakteristika for cilier
    • 2.1 Struktur af cilier
    • 2.2 Ciliary bevægelse
  • 3 Hårceller i det auditive system
  • 4 funktioner
  • 5 Har prokaryote celler cilier?
  • 6 Hårcellernes medicinske interesse
  • 7 Referencer

Hvor findes hårcellerne??

Hårceller findes i næsten alle levende organismer undtagen nematoder, svampe, rodofytter og angiospermplanter, hvor de er helt fraværende. Derudover er de meget sjældne i leddyr..

De er især almindelige i protister, hvor en bestemt gruppe genkendes og identificeres ved at præsentere sådanne strukturer (ciliates). I nogle planter, for eksempel i bregner, kan vi finde hårceller, såsom deres kønsceller (kønsceller).

I den menneskelige krop er der hårceller, der danner epiteloverflader, såsom på overfladen af ​​luftvejene og den indre overflade af æggelederne. De kan også findes i hjernekammeret og i det auditive og vestibulære system.

Karakteristika ved cilier

Struktur af cilier

Cilia er korte og talrige cytoplasmiske fremspring, der dækker celleoverfladen. Generelt har alle cilier en grundlæggende lige struktur.

Hver cilium består af en række interne mikrotubuli, der hver består af underenheder af tubulin. Mikrotubuli er arrangeret parvis med et centralt par og ni perifere par, der danner en slags ring. Dette sæt mikrotubuli kaldes axoneme.

De ciliære strukturer har en basal krop eller et kinetosom, der forankrer dem til celleoverfladen. Disse kinetosomer er afledt af centriolerne og består af ni mikrotubuli-tripletter, der mangler det centrale par. Perifere mikrotubuli-dubletter er afledt af denne basale struktur.

I aksoneme er hvert par perifere mikrotubuli smeltet sammen. Der er tre proteinenheder, der holder axileme af cilierne sammen. Nexin holder for eksempel de ni mikrotubuli-dubletter sammen gennem bindinger imellem dem..

Dyneinet udgår fra det centrale mikrotubuli-par til hvert perifert par og binder til et specifikt mikrotubuli fra hvert par. Dette muliggør foreningen mellem dubletterne og genererer en forskydning af hvert par i forhold til dets naboer..

Ciliary bevægelse

Bevægelsen af ​​cilierne minder om et piskeslag. Under ciliærbevægelse tillader dyneinarmene på hver dublet, at mikrotubuli glider og bevæger dubleten..

Dyneinet i en mikrotubulus binder til den kontinuerlige mikrotubuli, vrides gentagne gange og frigiver det, hvilket får dublet til at glide fremad i forhold til mikrotubuli på den konvekse side af axoneme..

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 virkning, der sammen med de andre cilier på overfladen giver mobilitet til cellen eller det omgivende medium, alt efter hvad der er tilfældet..

Mekanismen for ciliær bevægelse afhænger af ATP, som giver dyneinarmen den nødvendige energi til dens aktivitet og på et specifikt ionisk medium med visse koncentrationer af calcium og magnesium..

Hårceller i det auditive system

I det auditive og vestibulære system af hvirveldyr er der meget følsomme mekanoreceptorceller kaldet hårceller, da de har cilier i deres apikale region, hvor der er to typer: kinetocilia, der ligner motile cilia, og stereocilia med forskellige actinfilamenter, der rager ud i længderetningen..

Disse celler er ansvarlige for transduktion af mekaniske stimuli til elektriske signaler rettet mod hjernen. De findes forskellige steder i hvirveldyr.

Hos pattedyr findes de i Cortis organ inde i øret og er involveret i processen med at lede lyd. De er også relateret til balanceorganerne.

Hos padder og fisk findes de i eksterne receptorstrukturer, der er ansvarlige for at detektere bevægelsen af ​​det omgivende vand.

Funktioner

Cilias hovedfunktion er relateret til celleens mobilitet. I encellede organismer (protister tilhørende phylum Ciliophora) og små flercellede organismer (hvirvelløse vanddyr) er disse celler ansvarlige for forskydningen af ​​den enkelte.

De er også ansvarlige for fortrængning af frie celler inden for flercellede organismer, og når disse danner et epitel, er deres funktion at fortrænge det vandige medium, hvori de findes gennem dem eller gennem en membran eller kanal..

I toskallede bløddyr bevæger hårceller væsker og partikler gennem deres gæller for at ekstrahere og absorbere ilt og mad. Æggelederne hos kvindelige pattedyr er foret med disse celler, hvilket muliggør transport af æggene mod livmoderen gennem bevægelsen af ​​det miljø, hvor de findes..

I åndedrætsorganerne på landlevende hvirveldyr tillader ciliærbevægelsen af ​​disse celler slim at glide, hvilket forhindrer lunge- og luftrørskanalerne i at blive blokeret af snavs og mikroorganismer..

I cerebrale ventrikler tillader ciliated epitel, der består af disse celler, passage af cerebrospinalvæske.

Har prokaryote celler cilier?

I eukaryoter er cilia og flagella lignende strukturer, der udfører motorfunktioner. Forskellen mellem dem er deres størrelse og antallet af dem, som hver celle kan have.

Flagellerne er meget længere og normalt er kun én pr. Celle, som i sædceller, involveret i bevægelsen af ​​frie celler..

Nogle bakterier har strukturer kaldet flagella, men disse adskiller sig fra eukaryote flagella. Disse strukturer består ikke af mikrotubuli og har ikke dynein. De er lange, stive filamenter, der består af gentagne underenheder af et protein kaldet flagellin..

Prokaryotiske flageller har en roterende bevægelse som drivmidler. Denne bevægelse fremmes af en drivende struktur placeret i kroppens cellevæg..

Medicinsk interesse for hårceller

Hos mennesker er der nogle sygdomme, der påvirker udviklingen af ​​hårceller eller mekanismen for ciliær bevægelse, såsom ciliær dyskinesi.

Disse tilstande kan påvirke en persons liv på en meget varieret måde og forårsage fra lungeinfektioner, otitis og tilstanden af ​​hydrocephalus hos fostre til infertilitet..

Referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008).Molecular Biology of the Cell. Garland Science, Taylor og Francis Group.
  2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologi: Liv på jorden. Pearson uddannelse.
  3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed..
  4. Eckert, R. (1990). Dyrefysiologi: mekanismer og tilpasninger (Nr. QP 31.2. E3418).
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R., Case, C. L., & Johnson, T. R. (2004). Mikrobiologi: en introduktion. San Francisco, Californien: Benjamin Cummings.
  6. Guyton, A.C. (1961). Lærebog i medicinsk fysiologi. Akademisk medicin, 36 (5), 556.
  7. Hickman, C. P., Roberts, L. S., & Larson, A. l'Anson, H. og Eisenhour, DJ (2008) Integrerede zoologiske principper. McGrawwHill, Boston.
  8. Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). En positiv feedback-mekanisme styrer polariteten og bevægelsen af ​​bevægelige cilier. Nature, 447 (7140), 97.
  9. Lodish, H., Darnell, J. E., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M. P., & Matsudaira, P. (2008). Molekylær cellebiologi. Macmillan.
  10. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed..

Endnu ingen kommentarer