Paramecije su jednoćelijski mikroorganizmi koji žive u slatkovodnom i morskom okruženju. Pripadaju tilu Ciliophora, trepavičastim praživotinjama. Cilij je kratka struktura nalik dlaci koja viri iz stanične membrane organizma. Paramecij ima tisuće trepavica koje se ritmično udaraju, pružajući mu način kretanja i pometanja hrane u oralni utor. Znanstvenici su otkrili da različiti biokemijski motori pokreću funkciju cilija u parameciju.
Moj mali paramecij
Paramecije postoje u mnogim vrstama i imaju duljinu između 50 i 330 mikrometara - otprilike tisućiti do stoti dio inča. Stanična membrana ili pelikula prekrivena je cilijama. Paramecija jede bakterije, alge i druga sitna bića unoseći ih kroz usni utor prekriven trepavicama koji ide od prednjeg dijela stanice do srednje točke. Paramecij pliva uokolo tukući cilije složno, no trepavice koje okružuju usni žlijeb kucaju u drugom ritmu.
Građa i vrste cilija
Građa cilija je snop mikrotubula, poznat kao aksonem, koji je pričvršćen na bazalno tijelo na površini stanice. Mikrotubula je sastavljena od oko 13 protofilamenata, dugih cilindara koji se poravnavaju jedan do drugog da bi oblikovali šuplji oblik cijevi mikrotubule. Aksonem sadrži devet vanjskih parova dvostrukih mikrotubula i dvije središnje singularne mikrotubule. Razni mostovi povezuju članove oba niza mikrotubula i spajaju dva niza jedan s drugim. Bjelančevine poznate kao molekularni motori uzrokuju lupanje cilija.
Molekularni motori
Cilij kuca jer određeni molekularni motori mijenjaju oblik. Motori crpe energiju iz adenozin trifosfata ili ATP-a, univerzalnog biokemijskog skladišta energije. Kada kemijska reakcija oslobađa fosfatnu skupinu iz ATP-a, molekularni motori unutar spojnih mostova između aksonema se okreću. Rezultat je da se jedna mikrotubula pomiče u odnosu na drugu i povlači cilije u pokret. Dok su strukture trepavica koje pokreću paramecij identične strukturama u koje unose hranu njegova usta koriste dva molekularna motora i rade na različitim frekvencijama i snage.
Eksperimentalni dokazi
2013. istraživači sa Sveučilišta Brown pod vodstvom diplomskog studenta Ilyong Junga manipulirali su viskozitetom tekućine koja okružuje parameciju. Počevši od vode, povećali su gustoću tekućine do sedam puta. Otkrili su da je veća viskoznost usporila trepavice na plivanju, ali teško utjecala na hranilice. Udvostručavanje viskoznosti smanjilo je akciju plivanja za oko pola, ali čak i sa sedam puta većim rastom, hranilice su usporile za samo oko 20 posto. Budući da sve trepavice dijele istu strukturu, samo razlika u molekularnom motoru može objasniti rezultate. Nastavlja se rad na utvrđivanju točnih temeljnih mehanizama.