Cilia: definición, tipos y función

Cilios son orgánulos largos y tubulares que se encuentran en la superficie de muchos células eucariotas. Tienen una estructura compleja y un mecanismo que les permite ondear en un patrón circular o romperse como un látigo.

Los organismos unicelulares utilizan la acción cilial para la locomoción y, en general, para mover fluidos, mientras que los cilios que no se mueven se utilizan para la entrada sensorial.

Los cilios tienen muchas similitudes con flagelos en que son extensiones parecidas a pelos de una celda, que sobresalen a través de la celda membrana de plasma.

Diferencias de cilios vs. los flagelos incluyen ubicación, movimiento y longitud. Una gran cantidad de cilios tiende a ubicarse en un área amplia de la superficie celular, mientras que los flagelos son solitarios o pocos.

Los cilios se mueven juntos, de manera coordinada, mientras que los flagelos se mueven de forma independiente. Los cilios tienden a ser más cortos que los flagelos.

Los flagelos generalmente se encuentran en un extremo de la célula y, si bien pueden ser sensibles a la temperatura o ciertas sustancias, se utilizan principalmente para el movimiento celular. Los cilios tienen varias funciones sensoriales posibles, especialmente cuando forman parte de

Los cilios se encuentran solo en eucariotas, mientras que los flagelos se encuentran tanto en eucariotas como en células procariotas.

Los cilios en las células eucariotas tienen un complicado tubular estructura encerrada en una membrana plasmática. Los túbulos se componen de proteínas poliméricas lineales formando nueve dobletes de microtúbulos externos colocados simétricamente alrededor de un par central de túbulos internos.

El par interior son dos túbulos separados, mientras que los nueve dobletes exteriores comparten cada uno una pared de túbulos común.

Los conjuntos de 9 + 2 microtúbulos están dispuestos en una estructura cilíndrica llamada axoneme y están adheridos a la celda en una parte del cilio llamada cuerpo basal o cinetosoma. El cuerpo basal, a su vez, está anclado al lado citoplasmático de la membrana celular. Los microtúbulos se mantienen en su lugar mediante brazos, radios y enlaces de proteínas dentro de los cilios.

Estas estructuras proteicas dan rigidez a los cilios y son una parte importante de su sistema de movilidad.

La proteína motoradineína se encuentra en los brazos y radios que unen el microtúbulose impulsa el movimiento de los cilios. Las moléculas de dineína están unidas a uno de los microtúbulos a través de los brazos y enlaces.

Usan energía de trifosfato de adenosina (ATP) para mover uno de los otros microtúbulos hacia arriba y hacia abajo. El movimiento de deslizamiento variable de los microtúbulos produce un movimiento de flexión.

Los cilios vienen en dos tipos básicos, pero cada tipo puede cumplir varias funciones ciliales. Dependiendo de su función, tienen diferentes características y capacidades.

Todos los cilios son móviles o inmóviles, lo que significa que pueden moverse o no. Los cilios no móviles también se conocen como primario cilios, y casi todas las células eucariotas tienen al menos uno. Los cilios móviles se mueven, pero sus funciones son variadas, y solo un tipo es locomotor en el sentido de que su movimiento mueve la célula asociada.

Los diferentes tipos y funciones son los siguientes:

• Cilios primarios, sensores químicos: Los cilios son estacionarios, pero detectan la presencia de sustancias como las proteínas y envían las señales correspondientes a células como las células renales.
• Cilios primarios, sensores físicos: Los cilios de estas células son sensibles al tacto y al movimiento. Dichos cilios son responsables de detectar el sonido en el oído interno.
• Cilios primarios,señalización: Los cilios detectan la señalización celular como la señalización Hedgehog (Hh), un factor clave en el desarrollo de células y tejidos de mamíferos.
• Cilios móviles,locomoción: Los cilios permiten que las células se muevan en busca de alimento y eviten el peligro, especialmente en organismos unicelulares como el paramecio.
• Cilios móviles, transporte: Los cilios usan su movimiento para promover el transporte de líquido a través de un tubo o canal como en el oviducto.
• Cilios móviles, eliminación de contaminantes: Los cilios usan su movimiento para entregar partículas contaminantes y moverlas hacia el exterior, como en el Sistema respiratorio.

Los cilios que se encuentran en la mayoría de las células se utilizan como una forma de interactuar con el entorno y con otras células, ya sea a través del movimiento o por medios sensoriales. Los diferentes tipos de cilios ayudan a las células a cumplir funciones que de otro modo tendrían problemas para realizar.

Dado que los cilios primarios no tienen que moverse, su estructura es más simple que la de otros cilios. En lugar de la estructura 9 + 2 de los cilios móviles, carecen de los dos pares centrales de microtúbulos y tienen una estructura 9 + 0. No necesitan la proteína motora dineína y carecen de muchos de los brazos, radios y enlaces asociados con el movimiento cilial.

En cambio, sus capacidades sensoriales a menudo provienen de ser cilios de células nerviosas y usar señalización nerviosa funciones para llevar a cabo sus tareas sensoriales. La mayoría de las células eucariotas tienen al menos uno de estos cilios primarios o inmóviles.

Si los cilios o las células asociadas con ellos son defectuosos o están ausentes, la falta de sus funciones especializadas puede resultar en enfermedades graves.

Por ejemplo, cilios en células renales ayudan a la función renal, y los problemas con estas células causan la enfermedad renal poliquística. Los cilios primarios en los ojos ayudan a las células a detectar la luz y los defectos pueden causar ceguera debido a una enfermedad llamada retinosis pigmentaria. Otros cilios de las neuronas olfativas son responsables del sentido del olfato.

Las funciones especializadas como estas las llevan a cabo los cilios primarios en todo el cuerpo.

Las células con cilios móviles pueden utilizar las capacidades de movimiento de sus cilios de varias formas. Su propósito original era ayudar a los organismos unicelulares a moverse, y todavía juegan este papel en formas de vida primitivas como los ciliados.

Cuando los organismos multicelulares evolucionaron, las células con cilios ya no eran necesarias para la locomoción del organismo y asumieron otras tareas.

El movimiento cilial tiene varias características que ayudan a que su movimiento sea útil. Por lo general, laten de forma coordinada hacia adelante y hacia atrás a través de varias filas de cilios, lo que constituye un mecanismo de transporte eficiente.

La mayoría de las células involucradas en el transporte tienen una gran cantidad de cilios en una de sus superficies, lo que hace posible el transporte rápido de volúmenes importantes. Si bien no mueven las células directamente, pueden ayudar con el movimiento de otras sustancias.

Ejemplos típicos son:

• Sistema respiratorio: Células con hasta 200 cilios alinean partes del sistema respiratorio como la tráquea. Su movimiento ondulatorio coordinado transporta la mucosidad fuera del tracto respiratorio, trayendo consigo partículas o suciedad.
• Trompas de Falopio: El latido de los cilios en las paredes de las trompas de Falopio impulsa la óvulo por el tubo hasta el útero, donde se adhiere y crece. Si los cilios están defectuosos, el óvulo no ingresa al útero y un embarazo ectópico puede resultar.
• Oído medio: Células ciliadas en el epitelio del oído medio ayudan con el desarrollo de la audición. Los defectos en estos cilios móviles pueden resultar en una enfermedad llamada otitis media y puede provocar pérdida de audición.

Los cilios móviles se encuentran en el epitelio de muchas partes del cuerpo y, aunque su función a veces no se comprende bien, asumen funciones críticas en el desarrollo del organismo y los procesos celulares.

Su compleja estructura, el complicado mecanismo de deslizamiento interno y su movimiento coordinado demuestra que el movimiento Es una función biológica difícil de realizar, y una falla en su operación a menudo resulta en una enfermedad para el organismo.

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