Zilie - biologie

Cand Cilia sau Cilium (din lat. Cilium, n. Pleoapa) este numele dat proceselor celulare subțiri, tubulare, de 5-10 µm lungime și 250 nm grosime. Acestea conțin un schelet de microtubuli, așa-numitul axonem, și formează propriul lor compartiment celular. Axonemul este un tub de nouă microtubuli dubli, care pot conține microtubuli centrali. Sunt de distins

• cilii cu o pereche centrală de microtubuli, Blueprint 9x2 + 2: Vei Kinocilia, Cilia sau Gene numit și sunt motile, adică capabil de mișcare activă. Împreună cu flagelele construite în mod similar ale eucarionților, ele sunt, de asemenea, numite undulipodia (latină/Gr. Flagella poate fi înțeleasă ca cilii mari, cu programe de mișcare mai complexe. • cilii fără microtubuli centrali, Plan 9x2 + 0: Acestea sunt de obicei nu mobil, imotil, și sunt numiți cilii primari.

Singura excepție cunoscută în acest moment (2012) sunt

• cilii nodali, primar, Deci construit după 9x2 + 0, dar totuși motile sunteți. Ele sunt numite după „Nod” (Nod latin), o formațiune în timpul fazei gastrulare a dezvoltării embrionare a mamiferelor, unde a fost descoperit acest tip de cilii.

Pentru a evita termenul folosit în mod obișnuit „Zilie mobilă”, care nu mai este aplicabil datorită acestei descoperiri în sensul dorit, termenul kinozilia ar trebui utilizat în acest articol.

Pentru o lungă perioadă de timp, cercetătorii s-au interesat aproape exclusiv de ciliile cinetice, care sunt evidente datorită mobilității lor, în timp ce ciliile primare, vizibile, au fost văzute de multe ori, dar au fost considerate ca fiind neimportante. Numai de când a devenit evident din jurul anului 1990 că dezvoltarea organismului animal și funcția multor organe ale acestuia depind în mod crucial de prezența cililor primari sănătoși au fost cercetate intens.

Ciliile se găsesc în multe eucariote. În regnul animal, acestea pot fi găsite pe aproape toate tipurile de celule, dar rareori la plante, mai ales nu la plante cu flori, ci de exemplu la cicade. La viermi rotunzi și artropode, numai cilii primari se găsesc în unele celule nervoase. Organismele unicelulare, cum ar fi animalele ciliate, au numai kinocilia.

Construcție și mișcare

Fiecare cil este înconjurat de o membrană plasmatică la exterior. În interior este un pachet de fibre, așa-numitul axonem, care este format din microtubuli. Acestea sunt aranjate după așa-numitul model 9 × 2 + 2: în mijlocul cililor există doi tubuli centrali separați, care sunt înconjurați de nouă tubuli dubli (dublete), fiecare constând dintr-un tubul A și B. Tubii centrali sunt înconjurați de un fel de teacă (teacă centrală).

Pe fiecare tubul A există perechi de structuri asemănătoare brațelor (brațele de dinină) care indică tubulul B al dubletului vecin. Dubletele aranjate în cerc sunt conectate într-un inel între ele prin conectori de nexină și direct cu cei doi tubuli centrali prin așa-numitele spițe radiale. Microtubulii apar din tine Corpuri bazale (Kinetosom), care este centrul educațional al cililor.

Deplasările care necesită energie, dependente de ATP, ale microtubulilor din interiorul cililor sunt responsabile de curbura în sine. Mecanismul de mișcare este descris ca un mecanism cu filament glisant. Brațul de dinină, care este întotdeauna ancorat de tubul A, intră în contact cu tubul B al dubletului învecinat cu vârfurile sale și determină deplasările dependente de ATP ale dubletelor tubulare exterioare trecând una peste alta, astfel încât să se creeze o îndoire. Nexin, o proteină extrem de extensibilă, ține dubletele vecine împreună în timpul alunecării.

Ciliile sunt adesea formate în număr mare pe suprafața celulelor celulelor unice sau celulelor multicelulare. Flagelii și cilii sunt, de asemenea, științific sub termenul umbrelă Undulipodia (Singular Undulipodium) rezumat, datorită aceluiași principiu de construcție.

Unele ciliate au grupuri de cili care sunt conectate între ele. Aceste extensii sunt numite Cirrus desemnat.

Cilia se confundă adesea cu microviliții. Cu toate acestea, acestea nu sunt formate din microtubuli, ci din filamente de actină, sunt de origine diferită și de obicei nu sunt mobile. Microvilii, nu cilii, se găsesc în intestinele mamiferelor, de exemplu, unde servesc la creșterea suprafeței. Pulpa alimentară este deplasată prin peristaltism. Un alt exemplu de cili fals sunt celulele de păr din urechea internă. Procesele de absorbție a stimulului de pe celulele de păr, cunoscute anterior sub numele de stereocili, sunt microvili și, prin urmare, sunt cunoscute și astăzi ca Stereovili desemnat. În celula părului uman, un cili există numai în primordiu și degenerează în timpul dezvoltării.

Ciliile nu trebuie confundate cu flagelii bacteriilor. Acestea sunt mult mai mici, sunt realizate în întregime din proteine (flagelină) și nu sunt înconjurate de o membrană. Modul lor de funcționare se bazează, de asemenea, pe un principiu complet diferit (rotație similară șurubului navei).

Funcția și apariția

Kinocilia

Kinocilia se găsește rareori singuri, dar mai ales în rânduri sau câmpuri în număr mare pe o celulă. Bătaia coordonată, în formă de vâslă, a cililor mobili are următoarele funcții:

mișcarea celulei ca la animalele ciliate, numeroase etape larvare ale animalelor mai mici, care locuiesc în apă sau sperma animalelor superioare
filarea particulelor alimentare sau
transportul particulelor și fluidelor în interiorul unui organism, de exemplu epiteliul ciliate în căile respiratorii pentru a transporta mucusul și contaminanții din plămâni sau transportul celulei ou în trompa uterină.

Genele sunt, ca să spunem așa, vâsle miniaturale flexibile care, spre deosebire de flageli, lovesc uniplanar (într-un singur plan). Nivelul și direcția de așezare sunt fixate pentru fiecare plafon. În timpul sugestiei puternice, cilii sunt întinși. Încetinirea mai lentă se produce într-o manieră curbată, cu o undă de îndoire care se desfășoară de la baza cililor până la vârful cililor, prin care genele sunt readuse la poziția inițială cu rezistență redusă la apă. O curbă în spațiu poate fi parcursă în același timp.

Fiecare gen într-un rând de cilii lovește cu o fracție mai târziu decât precedentul. Aceasta se numește mișcare metacronică. Mișcarea colectivă este ondulantă, comparabilă cu un câmp de porumb care se legănă în vânt.

Frecvența bătăilor unui cil poate fi cuprinsă între 5 și 20 Hz, în funcție de condițiile de mediu. Există factori care pot accelera frecvența, cum ar fi unele medicamente sau căldură. Cu toate acestea, alți factori inhibă frecvența și chiar duc la stagnarea, cum ar fi nicotina sau o infecție bacteriană.

Cili nemobilari

Spre deosebire de cilii mobili, „mobili”, există și cilii imobile, „nemotivi”. De regulă, există doar un astfel de cil pentru fiecare celulă, care sunt formate conform schemei 9 × 2 + 0 - prin urmare, dubletul central lipsește.

Aproape toate celulele vertebratelor au un singur cilium nemotiv, așa-numitul „cilium primar”, care a fost mult timp neglijat în cercetare. Acești cili primari oferă adesea antene senzoriale pentru celule. Structuri specializate s-au dezvoltat din aceste cilii nemobile; De exemplu, segmentul exterior al celulelor fotoreceptoare din ochi este conectat la corpul celulei printr-un cilium specializat, așa-numitul cilium de conectare. Capătul celulelor nervoase olfactive cu receptorii olfactivi este, de asemenea, un ciliu nemotiv.