Cilia

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 3 mai 2022; verificările necesită 2 modificări .

Cilia (cilia, lat.  cili , singular cilium ) - organele , care sunt structuri subțiri (0,1-0,6 microni în diametru ) asemănătoare părului pe suprafața celulelor eucariote . Lungimea lor poate fi de la 3-15 microni până la 2 mm (cilii plăcilor de vâslă ctenofore ). Poate fi mobil sau nu; cilii imobili joacă rolul de receptori prin care se realizează efectul căilor de semnalizare asupra activității celulare, energiei, stării de diferențiere a celulelor și dezvoltării organelor [1] [2] .

Structura și principiul de funcționare a cililor sunt aceleași cu cele ale flagelilor eucarioți (diferența de nume s-a dezvoltat istoric chiar înainte ca structura lor să fie elucidată). Ambele sunt numite colectiv undulipodia . Diferențele dintre cili și flageli sunt lungimea mai scurtă, prezența pe celulă în număr mare și mișcarea coordonată. Cilia sunt mai frecvente și mai susceptibile să îndeplinească alte funcții decât motorii [3] [4] [5] .

Cilii sunt caracteristici ciliatelor . La multe nevertebrate, acestea acoperă întreaga suprafață a corpului ( viermi ciliari , larve de celenterate și bureți ) sau unele părți ale acestuia ( de exemplu, branhiile poliheților [6] și bivalvelor , [7] talpa piciorului gasteropode ). La rotifere , aparatul rotativ este format din cili specializati. Multe nevertebrate ( celenterate , ctenofore , turbellariene etc.) au și cili pe celulele epiteliului intestinal. La vertebrate (inclusiv oameni), celulele cu cili mobili există și în multe organe. La om, tractul respirator, trompele lui Eustachio , canalele deferente, ventriculii creierului și canalul spinal (central) sunt căptușiți cu epiteliu ciliar - cilii mobili ai celulelor epiteliale mută lichidul cefalorahidian prin sistemul ventricular al creierului ; cilii mobili sunt prezenți și în trompele uterine ale mamiferelor femele, unde sunt implicați în mișcarea oului de la ovare la uter . [8] [9] Cilii modificați servesc ca aparat de recepție a luminii al fotoreceptorilor retinei ochiului și aparatul de percepere a mirosurilor a chemoreceptorilor epiteliului olfactiv. [10] [8] [11] În cazul încălcării activității cililor, apar boli - ciliopatie , care afectează multe organe diferite din organism.

Clădire

Cilii sunt acoperiți cu o membrană care este o continuare a plasmalemei - membrana citoplasmatică . Există doi microtubuli completi (formați din 13 protofilamente) în centru , nouă perechi de microtubuli la periferie, dintre care în fiecare pereche unul este complet, iar al doilea este incomplet (constă din 11 protofilamente). La bază se află corpul bazal ( kinetozom ), care în secțiune transversală are aceeași structură ca jumătatea centriolului , adică este format din nouă tripleți de microtubuli.

Mecanism de lucru

La fiecare microtubul complet de perechi periferice (dublete) de-a lungul întregii lungimi, sunt atașate „mânere” din proteina motorie dineina (a se vedea articolul „ axonem ”). În timpul hidrolizei ATP , capetele de dineină „merg” de-a lungul microtubulului dubletului vecin. Dacă microtubulii nu ar fi ancorați de kinetozom, acest lucru ar determina alunecarea dubletelor unul față de celălalt. O astfel de alunecare se observă în experimentul pe cili tratați cu tripsină (lungimea axonemului crește de 9 ori după adăugarea de ATP). Într-un cilio intact are loc îndoirea dubletelor și, ca urmare, a întregului cilio. De regulă, cilii lovesc în același plan. La ciliati , ciliul face o lovitură directă (deplasarea celulei înainte) într-o stare îndreptată și o lovitură de întoarcere într-o stare curbată. Modul în care este reglată îndoirea coordonată a diferitelor dublete este aparent necunoscut. Când membrana este depolarizată și ionii de calciu intră în celulă în ciliați, direcția unei lovituri directe se poate schimba în sens opus. .

Vezi și

Note

  1. Anvarian, Z., Mykytyn, K., Mukhopadhyay, S., Pedersen, L.B. și Christensen, ST (2019). Semnalizarea celulară de către cilii primari în dezvoltare, funcția organelor și boli. Nature Reviews Nephrology, 15(4), 199-219. PMID 30733609 PMC 6426138 doi : 10.1038/s41581-019-0116-9
  2. Choi, JH și Kim, MS (2018). Cilii primari ca platformă de semnalizare pentru controlul metabolismului energetic. Diabetes & metabolism journal, 42(2), 117-127. PMID 29676541 PMC 5911514 doi : 10.4093/dmj.2018.42.2.117
  3. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L. și colab. Secțiunea 19.4. Cilia și flagelul: Structura și mișcarea // Biologie celulară moleculară. - Ed. a 4-a - New York: W. H. Freeman, 2000.
  4. Sastry KV, Tomar BS, Singh SP Cell And Developmental Biology . - Publicaţii Rastogi, 2007. - 574 p. — ISBN 9788171336784 .
  5. ^ Wanjie A. Bazele biologiei celulare . — New York: The Rosen Publishing Group, 2014. — P. 32. — 96 p. — ISBN 9781477705599 .
  6. Kiseleva M.I. Viermi policheți (Polychaeta) din Marea Neagră și Azov . - Apatite: Centrul Științific Kola al Academiei Ruse de Științe, 2004.
  7. Sharova I. Kh. Zoologia nevertebratelor. - M. : Vlados, 2002. - 592 p. — ISBN 5-691-00332-1 .
  8. 1 2 Enuka Y, Hanukoglu I, Edelheit O, Vaknine H, Hanukoglu A (martie 2012). „Canalele epiteliale de sodiu (ENaC) sunt distribuite uniform pe cilii mobili din oviduct și căile respiratorii.” Histochimie și biologie celulară . 137 (3): 339-53. DOI : 10.1007/s00418-011-0904-1 . PMID22207244  . _
  9. Panelli, D.M.; Phillips, CH; Brady, PC (2015). „Incidența, diagnosticul și managementul sarcinilor ectopice tubare și nontubare: o revizuire” . Cercetarea și practica fertilității . 1:15 DOI : 10.1186 / s40738-015-0008- z . PMC 5424401 . PMID28620520 . _  
  10. Horani, A; Ferkol, T (mai 2018). „Avansuri în genetica discineziei ciliare primare” . Piept . 154 (3): 645-652. DOI : 10.1016/j.chest.2018.05.007 . PMC  6130327 . PMID29800551  . _
  11. Bloodgood, RA (15 februarie 2010). „Recepția senzorială este un atribut atât al cililor primari, cât și al cililor mobili”. Jurnalul de știință celulară . 123 (Pt 4): 505-9. DOI : 10.1242/jcs.066308 . PMID20144998  . _