Cilia: Definíció, típusok és funkció

Cilia hosszú, csöves organellák találhatók sokak felszínén eukarióta sejtek. Bonyolult felépítéssel és mechanizmussal rendelkeznek, amely lehetővé teszi számukra, hogy körkörösen hullámozzanak, vagy pofonszerűen csattanjanak.

A ciliális hatást az egysejtű szervezetek használják a mozgáshoz és általában a folyadékok mozgatásához, míg a nem mozgó csillókat az érzékszervi bemenethez használják.

Cilia sok hasonlóságot mutat flagella annyiban, hogy egy sejtből származó hajszerű megnyúlások vannak, amelyek a sejten keresztül nyúlnak ki plazma membrán.

A csillók vs. flagellák tartalmazzák a helyét, mozgását és hosszát. Nagyszámú csilló általában a sejtfelület széles területén helyezkedik el, míg a flagellák magányosak vagy kevés.

Cilia együtt mozog, összehangoltan, míg a flagella önállóan mozog. Cilia általában rövidebb, mint a flagella.

A flagellák általában a sejt egyik végén találhatók, és bár érzékenyek lehetnek a hőmérsékletre vagy bizonyos anyagokra, főleg a sejtek mozgására szolgálnak. A csillóknak számos lehetséges érzékszervi funkciója van, különösen akkor, ha része

A csillók csak az eukariótákban találhatók meg, míg a jelzők mind az eukariótákban, mind az prokarióta sejtek.

Az eukarióta sejtekben lévő csillók bonyolultak cső alakú plazmamembránba zárt szerkezet. A tubulusok a következőkből állnak lineáris polimer fehérjék kilenc külső mikrotubulus-dublett alkot, amelyek szimmetrikusan helyezkednek el a belső tubulusok központi párja körül.

A belső pár két külön tubulus, míg a külső kilenc dublett mindegyikének közös a tubulus fala.

A halmazok 9 + 2 mikrotubulus hengeres szerkezetben vannak elrendezve axonéma és a sejthez kapcsolódnak a ciliumnak az úgynevezett részén alaptest vagy kinetoszóma. Az alaptest viszont a sejtmembrán citoplazmatikus oldalához van rögzítve. A mikrotubulusokat a csillók belsejében lévő fehérje karok, küllők és összekötők tartják a helyükön.

Ezek a fehérjeszerkezetek megadják a csillók merevségét, és fontos részét képezik mobilitási rendszerüknek.

A motorfehérjedynein a karokat és a küllőket összeköti mikrotubulusok, és ez hajtja a csillók mozgását. A dynein-molekulák a karokon és a kapcsolatokon keresztül kapcsolódnak az egyik mikrotubulushoz.

Energiát használnak adenozin-trifoszfát (ATP) hogy a másik mikrotubulusok egyikét felfelé és lefelé mozgassa. A mikrotubulusok változó csúszó mozgása hajlító mozgást eredményez.

A csillók két alaptípusba tartoznak, de mindegyik típus több csillófunkciót is elláthat. Funkciójuktól függően különböző tulajdonságokkal és képességekkel rendelkeznek.

Minden csilló mozgékony vagy nem mozgékony, vagyis mozoghat vagy sem. A nem mozgó csillókra is hivatkoznak elsődleges csillók, és szinte minden eukarióta sejtnek van legalább egy. A mozgó csillók mozognak, de funkcióik változatosak, és csak egy típus mozdony, mivel mozgása mozgatja a kapcsolódó sejtet.

A különböző típusok és funkciók a következők:

• Elsődleges csillók, kémiai érzékelők: A csillók álló helyzetben vannak, de érzékelik az olyan anyagok jelenlétét, mint a fehérjék, és megfelelő jeleket küldenek a sejtekhez, például a vesesejtekhez.
• Elsődleges csillók, fizikai érzékelők: E sejtek csillóérzékenyek az érintésre és a mozgásra. Az ilyen csillók felelősek a belső fül hangjának észleléséért.
• Elsődleges csillók,jelzés: A csillók érzékelik a sejtjelzést, például a Hedgehog (Hh) jelátvitelt, amely kulcsfontosságú tényező az emlős sejtek és szövetek fejlődésében.
• Mozgékony csillók,mozgás: A csillók lehetővé teszik a sejtek számára, hogy táplálékot keressenek, és elkerüljék a veszélyeket, különösen az egysejtű organizmusokban, például a parameciumban.
• Mozgó csillók, szállítás: Cilia mozgásukkal elősegíti a folyadék szállítását egy csövön vagy csatornán keresztül, mint a petevezetékben.
• Mozgó csillók, szennyeződések eltávolítása: Cilia mozgásukkal átadja a szennyező részecskéket, és kifelé mozgatja őket, például a légzőrendszer.

A legtöbb sejtben található csillók arra szolgálnak, hogy kölcsönhatásba lépjenek a környezettel és más sejtekkel, akár mozgással, akár érzékszervi úton. A különféle csillók segítik a sejteket olyan funkciók teljesítésében, amelyek végrehajtása egyébként nehézségekkel járna.

Mivel az elsődleges csillóknak nem kell mozogniuk, szerkezetük egyszerűbb, mint a többi csillóé. A mozgó csillók 9 + 2 szerkezete helyett hiányzik belőlük a mikrotubulusok két központi párja, és 9 + 0 felépítésűek. Nincs szükségük a dynein motorfehérjére, és hiányzik belőlük a kariás mozgáshoz kapcsolódó karok, küllők és kapcsolatok.

Ehelyett érzékszervi képességeik gyakran abból adódnak, hogy idegsejt csillók és felhasználják őket idegjelzés érzékszervi feladataik ellátásához. A legtöbb eukarióta sejtben legalább egy ilyen primer vagy nem mozgó csilló van.

Ha a csillók vagy a hozzájuk kapcsolódó sejtek hibásak vagy hiányoznak, speciális funkcióik hiánya súlyos betegségeket eredményezhet.

Például csillók vesesejtek segítik a veseműködést, és e sejtekkel kapcsolatos problémák policisztás vesebetegséget okoznak. A szem elsődleges csillói segítik a sejteket a fény észlelésében, a hibák pedig vakságot okozhatnak a retinitis pigmentosa nevű betegségben. A szaglásért a szagló idegsejteken található egyéb csillók felelősek.

Az ilyen speciális funkciókat az elsődleges csillók végzik az egész testben.

A mozgékony csillókkal rendelkező sejtek több módon is felhasználhatják csillóik mozgási képességeit. Eredeti céljuk az volt, hogy segítsék az egysejtű organizmusok mozgását, és mind a mai napig ezt a szerepet töltik be olyan primitív életformákban, mint a csillófélék.

Amikor a többsejtű szervezetek kifejlődtek, a csillókkal rendelkező sejtekre már nem volt szükség a szervezet mozgásához, és más feladatokat is vállaltak.

A hasi mozgásnak számos olyan jellemzője van, amelyek elősegítik mozgásuk hasznosságát. Jellemzően összehangolt oda-vissza ütemben ütnek a csillók több sorában, hatékony szállítási mechanizmust alkotva.

A szállításban részt vevő legtöbb sejt egyik felületén nagyszámú csilló található, ami jelentős mennyiségek gyors szállítását teszi lehetővé. Miközben nem mozgatják közvetlenül a sejteket, segíthetnek más anyagok mozgásában.

Tipikus példák:

• Légzőrendszer: A légzőrendszer legfeljebb 200 csillószalaggal rendelkező sejtjei, például a légcső. Összehangolt hullámmozgásuk a nyálkát szállítja a légzőrendszerből, és részecskéket vagy szennyeződéseket hoz magával.
• Fallopian tubusok: A csillók verése a petevezeték falaiban a petesejt a csövön keresztül a méhbe, ahol rögzül és növekszik. Ha a csillók hibásak, a petesejt nem lép be a méhbe és egy méhen kívüli terhesség eredményezhet.
• Középfül: Hígított sejtek a hámszövet a középfül segíti a hallás fejlődését. Ezeknek a mozgó csillóknak a hibája úgynevezett betegséget eredményezhet középfülgyulladás és halláskárosodáshoz vezethet.

A mozgó csillók a test számos részének hámjában találhatók, és bár funkciójuk néha nem jól érthető, kritikus szerepet vállalnak a szervezet fejlődésében és a sejtfolyamatokban.

Összetett felépítésük, a bonyolult belső csúszó mechanizmus és összehangolt mozgásuk bizonyítja ezt a mozgást biológiailag nehezen megvalósítható, működésük meghibásodása gyakran betegségeket eredményez a szervezet számára.

Kapcsolódó sejtbiológiai tartalom:

• Sejtciklus
• Jelátvitel
• Sejtosztódás
• Hámsejtek