الأهداب: التعريف والأنواع والوظيفة

أهداب هي عضيات أنبوبية طويلة توجد على سطح العديد منها الخلايا حقيقية النواة. لديهم هيكل معقد وآلية تسمح لهم بالتلويح في نمط دائري أو الانجذاب بطريقة شبيهة بالجلد.

يتم استخدام الإجراء الهدبي بواسطة الكائنات وحيدة الخلية للتنقل وعمومًا لتحريك السوائل ، بينما يتم استخدام الأهداب التي لا تتحرك للإدخال الحسي.

أهداب لديها العديد من أوجه التشابه مع الأسواط من حيث أنها امتدادات تشبه الشعر من خلية تبرز من خلال الخلية غشاء بلازمي.

اختلافات أهداب مقابل. السوط يشمل الموقع والحركة والطول. يميل عدد كبير من الأهداب إلى التواجد على مساحة واسعة من سطح الخلية بينما تكون الأسواط إما منفردة أو قليلة العدد.

تتحرك الأهداب معًا بطريقة منسقة ، بينما تتحرك الأسواط بشكل مستقل. تميل الأهداب إلى أن تكون أقصر من الأسواط.

عادة ما توجد الأسواط في أحد طرفي الخلية ، وعلى الرغم من أنها قد تكون حساسة لدرجة الحرارة أو بعض المواد ، إلا أنها تستخدم بشكل أساسي في حركة الخلية. تمتلك الأهداب العديد من الوظائف الحسية المحتملة ، خاصة عندما تكون جزءًا من الخلايا العصبيةوقد لا يتحركون على الإطلاق.

تم العثور على الأهداب فقط في حقيقيات النوى بينما تم العثور على الأسواط في كل من حقيقيات النوى و خلايا بدائية النواة.

الأهداب في الخلايا حقيقية النواة لها تعقيد أنبوبي هيكل محاط بغشاء البلازما. تتكون الأنابيب من بروتينات البوليمر الخطية مكونة تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة الخارجية موضوعة بشكل متناظر حول زوج مركزي من الأنابيب الداخلية.

الزوج الداخلي عبارة عن أنبوبين منفصلين بينما تتشارك كل منهما في جدار نبيبي مشترك.

مجموعات 9 + 2 أنابيب دقيقة مرتبة في هيكل أسطواني يسمى محور عصبي وترتبط بالخلية في جزء من الهدب يسمى جسم أساسي أو كينيتوزوم. ويرتكز الجسم القاعدي بدوره على الجانب السيتوبلازمي من غشاء الخلية. يتم تثبيت الأنابيب الدقيقة في مكانها بواسطة أذرع البروتين ومكبرات الصوت والوصلات داخل الأهداب.

هذه الهياكل البروتينية تعطي الأهداب صلابة وهي جزء مهم من نظام حركتها.

ال البروتين الحركيدينين تم العثور عليه في الأسلحة ودولاب يربط أنابيب مجهرية، وهي تقود حركة الأهداب. ترتبط جزيئات الداينين ​​بأحد الأنابيب الدقيقة من خلال الذراعين والوصلات.

يستخدمون الطاقة من ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP) لتحريك أحد الأنابيب الدقيقة الأخرى لأعلى ولأسفل. تنتج حركة الانزلاق المتغيرة للأنابيب الدقيقة حركة منحنية.

تأتي الأهداب في نوعين أساسيين ، لكن كل نوع يمكن أن يؤدي العديد من الوظائف الهدبية. اعتمادًا على وظيفتهم ، لديهم خصائص وقدرات مختلفة.

جميع الأهداب إما متحركة أو غير متحركة ، مما يعني أنها يمكن أن تتحرك أم لا. يشار أيضًا إلى الأهداب غير المتحركة باسم خبرات أهداب ، وتقريبا كل خلية حقيقية النواة بها واحدة على الأقل. تتحرك الأهداب المتحركة ، لكن وظائفها متنوعة ، ونوع واحد فقط هو قاطرة في أن حركتها تحرك الخلية المرتبطة.

الأنواع والوظائف المختلفة هي كما يلي:

• الأهداب الأولية وأجهزة الاستشعار الكيميائية: الأهداب ثابتة ، لكنها تشعر بوجود مواد مثل البروتينات وترسل إشارات مقابلة إلى الخلايا مثل خلايا الكلى.
• الأهداب الأولية وأجهزة الاستشعار الجسدية: أهداب هذه الخلايا حساسة للمس والحركة. هذه الأهداب مسؤولة عن اكتشاف الصوت في الأذن الداخلية.
• أهداب أوليةإرسال الإشارات: تكتشف الأهداب إشارات الخلية مثل إشارات Hedgehog (Hh) ، وهي عامل رئيسي في تطور خلايا وأنسجة الثدييات.
• أهداب متحركةالحركة: تسمح الأهداب للخلايا بالتحرك بحثًا عن الطعام ولتجنب الخطر ، خاصة في الكائنات الحية وحيدة الخلية مثل البراميسيوم.
• أهداب متحركة ، النقل: تستخدم الأهداب حركتها لتعزيز نقل السوائل عبر أنبوب أو قناة كما هو الحال في قناة البيض.
• أهداب متحركة ، إزالة الملوثات: تستخدم الأهداب حركتها لتسليم الجسيمات الملوثة ونقلها إلى الخارج ، كما هو الحال في الجهاز التنفسي.

تُستخدم الأهداب الموجودة في معظم الخلايا كطريقة للتفاعل مع المناطق المحيطة ومع الخلايا الأخرى ، سواء من خلال الحركة أو الوسائل الحسية. تساعد الأنواع المختلفة من الأهداب الخلايا على أداء الوظائف التي قد تواجه صعوبة في القيام بها.

نظرًا لأن الأهداب الأولية لا يجب أن تتحرك ، فإن هيكلها أبسط من هيكل الأهداب الأخرى. بدلاً من هيكل 9 + 2 للأهداب المتحركة ، فإنها تفتقر إلى الزوجين المركزيين من الأنابيب الدقيقة ولها هيكل 9 + 0. إنهم لا يحتاجون إلى بروتين محرك dynein ويفتقرون إلى العديد من الأذرع والأضلاع والروابط المرتبطة بالحركة الهدبية.

بدلاً من ذلك ، غالبًا ما تأتي قدراتهم الحسية من كونها أهداب الخلايا العصبية واستخدامها إشارات العصب وظائف للقيام بمهامهم الحسية. تحتوي معظم الخلايا حقيقية النواة على واحد على الأقل من هذه الأهداب الأولية أو غير المتحركة.

إذا كانت الأهداب أو الخلايا المرتبطة بها معيبة أو غائبة ، فإن نقص وظائفها المتخصصة يمكن أن يؤدي إلى أمراض خطيرة.

على سبيل المثال ، أهداب خلايا الكلى تساعد وظائف الكلى ، والمشاكل التي تصيب هذه الخلايا تسبب مرض الكلى المتعدد الكيسات. تساعد الأهداب الأولية في العين الخلايا على اكتشاف الضوء ، ويمكن أن تسبب العيوب العمى من مرض يسمى التهاب الشبكية الصباغي. الأهداب الأخرى الموجودة على الخلايا العصبية الشمية هي المسؤولة عن حاسة الشم.

يتم تنفيذ الوظائف المتخصصة مثل هذه بواسطة الأهداب الأولية في جميع أنحاء الجسم.

يمكن للخلايا ذات الأهداب المتحركة استخدام القدرات الحركية لأهدابها بعدة طرق. كان هدفهم الأصلي هو مساعدة الكائنات أحادية الخلية على الحركة ، وما زالوا يلعبون هذا الدور في أشكال الحياة البدائية مثل ciliates.

عندما تطورت الكائنات متعددة الخلايا ، لم تعد هناك حاجة للخلايا ذات الأهداب لتحريك الكائن الحي وتضطلع بمهام أخرى.

تتميز الحركة الهدبية بالعديد من الخصائص التي تساعد في جعل حركتهم مفيدة. عادةً ما يتفوقون بطريقة متناسقة ذهابًا وإيابًا عبر عدة صفوف من الأهداب ، مما يشكل آلية نقل فعالة.

تحتوي معظم الخلايا المشاركة في النقل على عدد كبير من الأهداب على أحد أسطحها ، مما يجعل النقل السريع لأحجام كبيرة ممكنًا. أثناء عدم تحريك الخلايا بشكل مباشر ، يمكن أن تساعد في حركة المواد الأخرى.

الأمثلة النموذجية هي:

• الجهاز التنفسي: خلايا تحتوي على ما يصل إلى 200 جزء من أهداب الجهاز التنفسي مثل القصبة الهوائية. تنقل الموجات المنسقة الخاصة بهم المخاط إلى خارج الجهاز التنفسي ، حاملاً معه أي جزيئات أو أوساخ.
• قناة فالوب: يؤدي ضرب الأهداب في جدران قناتي فالوب إلى دفع بويضة أسفل الأنبوب إلى الرحم حيث يلتصق وينمو. إذا كانت الأهداب معيبة ، فإن البويضة لا تدخل الرحم و الحمل خارج الرحم يمكن أن يؤدي.
• الأذن الوسطى: خلايا مهدبة على ظهارة من الأذن الوسطى تساعد في تنمية السمع. يمكن أن تؤدي العيوب في هذه الأهداب المتحركة إلى مرض يسمى التهاب الأذن الوسطى ويمكن أن يؤدي إلى فقدان السمع.

توجد الأهداب المتحركة على ظهارة أجزاء كثيرة من الجسم ، وعلى الرغم من أن وظيفتها ليست مفهومة جيدًا في بعض الأحيان ، إلا أنها تلعب أدوارًا مهمة في تطور الكائن الحي وعمليات الخلية.

يوضح هيكلها المعقد وآلية الانزلاق الداخلية المعقدة وحركتها المنسقة هذه الحركة هي وظيفة بيولوجية يصعب تحقيقها ، وغالبًا ما يؤدي انهيار عملها إلى مرض الكائن الحي.

محتوى بيولوجيا الخلية ذات الصلة:

• دورة الخلية
• نقل الإشارة
• انقسام الخلية
• الخلايا الظهارية