Ciglia: definizione, tipi e funzione

Ciglia sono lunghi organelli tubolari che si trovano sulla superficie di molti cellule eucariotiche. Hanno una struttura complessa e un meccanismo che consente loro di ondeggiare in uno schema circolare o di scattare come una frusta.

L'azione delle ciglia è utilizzata dagli organismi unicellulari per la locomozione e generalmente per il movimento dei fluidi, mentre le ciglia che non si muovono sono utilizzate per l'input sensoriale.

Le cilia hanno molte somiglianze con flagelli in quanto sono estensioni simili a peli di una cellula, che sporgono attraverso la cellula membrana plasmatica.

Differenze di ciglia vs. flagelli includono posizione, movimento e lunghezza. Un gran numero di ciglia tende a trovarsi su un'ampia area della superficie cellulare mentre i flagelli sono solitari o in numero ridotto.

Le ciglia si muovono insieme, in modo coordinato, mentre i flagelli si muovono indipendentemente. Le ciglia tendono ad essere più corte dei flagelli.

I flagelli si trovano solitamente a un'estremità della cellula e, sebbene possano essere sensibili alla temperatura o a determinate sostanze, vengono utilizzati principalmente per il movimento cellulare. Le ciglia hanno diverse possibili funzioni sensoriali, specialmente quando fanno parte di

Le ciglia si trovano solo negli eucarioti mentre i flagelli si trovano sia negli eucarioti che negli eucarioti cellule procariotiche.

Le ciglia nelle cellule eucariotiche hanno un complicato tubolare struttura racchiusa in una membrana plasmatica. I tubuli sono composti da proteine ​​polimeriche lineari formando nove doppietti di microtubuli esterni disposti simmetricamente attorno a una coppia centrale di tubuli interni.

La coppia interna è composta da due tubuli separati mentre i nove doppietti esterni condividono ciascuno una parete tubulo comune.

I set di 9 + 2 microtubuli sono disposti in una struttura cilindrica chiamata an assoneme e sono attaccati alla cellula in una parte del ciglio chiamata the called corpo basale o cinetosoma. Il corpo basale è a sua volta ancorato al lato citoplasmatico della membrana cellulare. I microtubuli sono tenuti in posizione da bracci proteici, raggi e collegamenti all'interno delle ciglia.

Queste strutture proteiche conferiscono alle ciglia la loro rigidità e sono una parte importante del loro sistema di mobilità.

Il proteine ​​motoriedynein si trova nelle braccia e raggi che collegano il microtubuli, e guida il movimento delle ciglia. Le molecole di dineina sono attaccate a uno dei microtubuli attraverso i bracci e i collegamenti.

Usano energia da energy adenosina trifosfato (ATP) per spostare uno degli altri microtubuli su e giù. Il movimento di scorrimento variabile dei microtubuli produce un movimento di flessione.

Le ciglia sono di due tipi fondamentali, ma ogni tipo può svolgere diverse funzioni ciliari. A seconda della loro funzione, hanno caratteristiche e capacità diverse.

Tutte le ciglia sono mobili o non mobili, il che significa che possono muoversi o meno. Le ciglia non mobili sono anche chiamate primario ciglia, e quasi ogni cellula eucariotica ne ha almeno una. Le ciglia mobili si muovono, ma le loro funzioni sono varie e solo un tipo è locomotore in quanto il suo movimento muove la cellula associata.

Le diverse tipologie e funzioni sono le seguenti:

• Ciglia primarie, sensori chimici: Le ciglia sono stazionarie, ma avvertono la presenza di sostanze come le proteine ​​e inviano segnali corrispondenti a cellule come le cellule renali.
• Ciglia primarie, sensori fisici: Le ciglia di queste cellule sono sensibili al tatto e al movimento. Tali ciglia sono responsabili della rilevazione del suono nell'orecchio interno.
• ciglia primarie,segnalazione: Le ciglia rilevano la segnalazione cellulare come la segnalazione di Hedgehog (Hh), un fattore chiave nello sviluppo delle cellule e dei tessuti dei mammiferi.
• ciglia mobili,locomozione: Le ciglia consentono alle cellule di muoversi in cerca di cibo e di evitare pericoli, soprattutto negli organismi unicellulari come il paramecio.
• Ciglia mobili, trasporto: Le ciglia usano il loro movimento per favorire il trasporto di liquidi attraverso un tubo o un canale come nell'ovidotto.
• Ciglia mobili, rimozione dei contaminanti: Le cilia usano il loro movimento per distribuire le particelle contaminanti e spostarle verso l'esterno, come nel sistema respiratorio.

Le ciglia che si trovano sulla maggior parte delle cellule sono usate come un modo per interagire con l'ambiente circostante e con altre cellule, sia attraverso il movimento che con mezzi sensoriali. I diversi tipi di ciglia aiutano le cellule a svolgere funzioni che altrimenti avrebbero difficoltà a svolgere.

Poiché le ciglia primarie non devono muoversi, la loro struttura è più semplice di quella delle altre ciglia. Invece della struttura 9 + 2 delle ciglia mobili, mancano delle due coppie centrali di microtubuli e hanno una struttura 9 + 0. Non hanno bisogno della proteina motoria dineina e mancano di molte braccia, raggi e collegamenti associati al movimento ciliare.

Invece, le loro capacità sensoriali spesso derivano dall'essere ciglia delle cellule nervose e dall'uso di segnalazione nervosa funzioni per svolgere i loro compiti sensoriali. La maggior parte delle cellule eucariotiche ha almeno una di queste ciglia primarie o non mobili.

Se le ciglia o le cellule ad esse associate sono difettose o assenti, la mancanza delle loro funzioni specializzate può provocare gravi malattie.

Ad esempio, ciglia accese cellule renali aiutano la funzione renale e i problemi con queste cellule causano la malattia del rene policistico. Le ciglia primarie negli occhi aiutano le cellule a rilevare la luce e i difetti possono causare cecità da una malattia chiamata retinite pigmentosa. Altre ciglia sui neuroni olfattivi sono responsabili del senso dell'olfatto.

Funzioni specializzate come queste sono svolte dalle ciglia primarie in tutto il corpo.

Le cellule con ciglia mobili possono utilizzare le capacità di movimento delle loro ciglia in diversi modi. Il loro scopo originale era quello di aiutare gli organismi unicellulari a muoversi, e svolgono ancora questo ruolo nelle forme di vita primitive come i ciliati.

Quando gli organismi multicellulari si sono evoluti, le cellule con le ciglia non erano più necessarie per la locomozione dell'organismo e svolgevano altri compiti.

Il movimento delle ciglia ha diverse caratteristiche che aiutano a rendere utile il loro movimento. Tipicamente battono in modo coordinato avanti e indietro su diverse file di ciglia, creando un meccanismo di trasporto efficiente.

La maggior parte delle cellule coinvolte nel trasporto ha un gran numero di ciglia su una delle loro superfici, rendendo possibile il trasporto rapido di volumi significativi. Pur non muovendo direttamente le cellule, possono aiutare con il movimento di altre sostanze.

Esempi tipici sono:

• Sistema respiratorio: Cellule con fino a 200 parti della linea ciliare del sistema respiratorio come la trachea. Il loro moto ondoso coordinato trasporta il muco fuori dal tratto respiratorio, portando con sé particelle o sporco.
• Tube di Falloppio: Il battito delle ciglia nelle pareti delle tube di Falloppio spinge il ovulo lungo il tubo nell'utero dove si attacca e cresce. Se le ciglia sono difettose, l'ovulo non entra nell'utero e an gravidanza extrauterina può risultare.
• Orecchio medio: Cellule ciliate sul epitelio dell'orecchio medio aiutano con lo sviluppo dell'udito. Difetti in queste ciglia mobili possono provocare una malattia chiamata otite media e può portare alla perdita dell'udito.

Le ciglia mobili si trovano sull'epitelio di molte parti del corpo e, sebbene la loro funzione a volte non sia ben compresa, assumono ruoli critici nello sviluppo dell'organismo e nei processi cellulari.

La loro struttura complessa, il complicato meccanismo di scorrimento interno e il loro movimento coordinato dimostrano che il movimento è una funzione biologica difficile da realizzare, e un guasto nel loro funzionamento spesso porta a malattie per l'organismo.

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