Flagella: típusok, funkciók és felépítés

Sejt mobilitás sok egysejtű szervezet túlélésének kulcsfontosságú eleme, és fontos lehet a fejlettebb állatokon belül is. A sejtek flagellát használnak mozgás élelmet keresni és elkerülni a veszélyt. A whiplike flagellát el lehet forgatni, hogy a dugóhúzó-effektus révén elősegítse a mozgást, vagy úgy működhetnek, mint az evezők, hogy folyadékokon keresztül sorba rendezzék a sejteket.

A flagellák megtalálhatók a baktériumokban és egyes eukariótákban, de ennek a két típusú flagellának más a szerkezete.

A bakteriális flagellum elősegíti a hasznos baktériumok mozgását a szervezetben és elősegíti a betegségeket okozó baktériumok terjedését a fertőzések során. Oda költözhetnek, ahol szaporodhatnak, és elkerülhetik a szervezet immunrendszerének egyes támadásait. Haladó állatok esetében a sejtek, például a spermiumok, flagellum segítségével mozognak.

Mindegyik esetben a flagella mozgása lehetővé teszi a sejt általános irányú mozgását.

A prokarióta sejtjelek felépítése egyszerű

Flagella for prokarióták mint például a baktériumok három részből állnak:

  1. A szál a flagellum egy üreges cső, amelyet úgynevezett flagelláris fehérjéből készítenek flagellin.
  2. Az izzószál tövében a rugalmas horog hogy az izzószálat az alaphoz kapcsolja és univerzális kötésként működik.
  3. alaptest rúdból és gyűrűk sorozatából áll, amelyek a flagellumot a sejtfalhoz és a plazmamembránhoz rögzítik.

A flagelláris izzószálat úgy hozzák létre, hogy a protein ribellómát a sejt riboszómáiból az üreges magon át szállítják annak a csúcsnak, ahova a flagellin kapcsolódik, és az izzószálat növekszik. Az alaptest alkotja a motor és a horog dugóhúzó hatást kölcsönöz a forgatásnak.

Az eukarióta jelzők összetett felépítésűek

Mozgása eukarióta flagella és a prokarióta sejteké hasonló, de az izzószál felépítése és a forgás mechanizmusa eltérő. Az eukarióta flagellák alapteste horgonyozva van a sejttesten, de a flagellumnak nincs rúdja és korongjai. Ehelyett az izzószál szilárd és abból áll pár mikrotubulus.

A tubulusok kilenc kettős csőben vannak elrendezve egy központi csőpár körül 9 + 2 formációban. A tubulusok a következőkből állnak lineáris fehérje húrok egy üreges központ körül. A kettős csöveknek közös a faluk, míg a központi csövek függetlenek.

Fehérje küllők, tengelyek és kapcsolatok csatlakoznak a mikrotubulusok az izzószál hosszában. A gyűrűk forgatásával az alján létrehozott mozgás helyett a flagellum mozgása a mikrotubulusok kölcsönhatásából származik.

Flagella munka az izzószál forgó mozgásával

Noha a bakteriális flagellák és az eukarióta sejtek szerkezete eltérő, mindkettő az izzószál forgási mozgásán keresztül hajtja a sejtet, vagy folyadékot mozgat a sejt mellett. A rövidebb szálak hajlamosak előre-hátra mozogni, míg a hosszabb szálak kör alakú spirális mozgást mutatnak.

Bakteriális flagellában az izzószál alján lévő horog ott forog, ahol lehorgonyzott sejtfal és plazma membrán. A kampó forgása a flagella propellerszerű mozgását eredményezi. Eukarióta flagellában a forgási mozgás az izzószál egymás utáni hajlításának köszönhető.

Az eredményül kapott mozgás a forgás mellett whiplike is lehet.

A baktériumok prokarióta flagelláit egy flagelláris motor hajtja

A bakteriális flagella kampója alatt a flagellum alapja a sejtfalhoz és a sejt plazmamembránjához kapcsolódik, fehérje láncokkal körülvett gyűrűk sorozatával. A protonpumpa protongradienset hoz létre a gyűrűk legalján, és az elektrokémiai gradiens a forgást egy proton mozgatóerő.

Amikor a protonok a proton mozgási ereje miatt a legalsó gyűrűhatáron át diffundálnak, a gyűrű forog, és a hozzá kapcsolt izzószál horog elfordul. Az egyik irányba történő forgatás a baktérium előre irányított mozgását eredményezi. A másik irányba történő elfordulás a baktériumokat véletlenszerű bukdácsolásként mozgatja.

Az így létrejövő baktériummozgás a forgásirány változásával kombinálva egyfajta véletlenszerű járást eredményez, amely lehetővé teszi a sejtek számára, hogy egy általános irányban rengeteg talajt lefedjenek.

Eukarióta jelző ATP-vel hajlíthat

Az eukarióta sejtek flagellumának alapja szilárdan rögzül a sejt membrán és a flagella inkább hajlik, mint forog. Fehérje láncok hívják dynein a radiális küllőkben a flagella-szálak körül elrendezett kettős mikrotubulusokhoz vannak rögzítve.

A dyneinmolekulák a adenozin-trifoszfát (ATP), egy energiatároló molekula, hajlító mozgást produkál a flagellában.

A dyneinmolekulák meggátolják a flagellát azáltal, hogy a mikrotubulusokat egymással felfelé és lefelé mozgatják. Leválasztják az egyik foszfátcsoportot az ATP-molekulákról, és a felszabadult kémiai energiát felhasználva megragadják az egyik mikrotubulust, és a tubulushoz mozgatják, amelyhez kapcsolódnak.

Az ilyen hajlítási műveletek összehangolásával az így létrejövő izzószál mozgása lehet forgó vagy oda-vissza.

A prokarióta jelzők fontosak a baktériumok szaporodásában

Míg a baktériumok hosszabb ideig fennmaradhatnak a szabadban és a szilárd felületeken, folyadékokban növekednek és szaporodnak. Tipikus folyékony környezetek a tápanyagban gazdag oldatok és a fejlett szervezetek belseje.

Ezen baktériumok közül sok, például a állatok bél, előnyösek, de képesnek kell lenniük megtalálni a szükséges tápanyagokat, és el kell kerülniük a veszélyes helyzeteket.

A flagellák lehetővé teszik számukra, hogy az élelmiszer felé mozogjanak, távol legyenek a veszélyes vegyi anyagoktól, és szaporodásukkor elterjedjenek.

A bélben nem minden baktérium hasznos. H. pyloripéldául egy jelölt baktérium, amely gyomorfekélyt okoz. A flagellákra támaszkodik, hogy az emésztőrendszer nyálkain keresztül mozogjon, és elkerülje a túl savas területeket. Amikor kedvező teret talál, megsokszorozódik, és flagellával terjeszkedik.

Tanulmányok kimutatták, hogy a H. pylori a flagella kulcsfontosságú tényező a baktériumok fertőzőképességében.

Kapcsolódó cikk: Jelátvitel: Definíció, Funkció, Példák

A baktériumokat a száma és helye zászlójuk. Egynemű a baktériumok a sejt egyik végén egyetlen flagellummal rendelkeznek. Lophotrichous a baktériumok egyik végén egy csomó több zászló van.

Peritrichous a baktériumok oldalsó flagellával és flagellával egyaránt rendelkeznek a sejt végén, míg amphitrichous a baktériumok mindkét végén egy vagy több zászlók lehetnek.

A flagella elrendezése befolyásolja, hogy a baktérium milyen gyorsan és milyen módon mozoghat.

Az eukarióta sejtek Flagella segítségével mozoghatnak a szervezetek belsejében és kívül

Eukarióta sejtek maggal és sejtszervecskék magasabb rendű növényekben és állatokban találhatók, de egysejtű szervezetekként is. Az eukarióta jelzőt a primitív sejtek használják a mozgáshoz, de előrehaladott állatoknál is megtalálhatók.

Egysejtű organizmusok esetén a flagellát az élelem felkutatására, a ragadozók vagy a kedvezőtlen körülmények elől való menekülésre használják. Fejlett állatokban a specifikus sejtek eukarióta jelzőt használnak speciális célokra.

Például a zöld algaChlamydomonas reinhardtii két alga flagellát használ a tavak és folyók vizén vagy a talajon való mozgáshoz. Erre a mozgásra támaszkodik, hogy szaporodása után elterjedjen, és széles körben elterjedt az egész világon.

Magasabb állatoknál a hímivarsejt egy példa egy mobil sejtre, amely mozgáshoz eukarióta jelzőt használ. A spermiumok így mozognak a női reproduktív traktusban, hogy megtermékenyítsék a petesejtet és megkezdjék a nemi szaporodást.

  • Ossza meg
instagram viewer