繊毛：定義、種類、機能

繊毛 多くの表面に見られる長い管状の細胞小器官です 真核細胞. それらは複雑な構造とメカニズムを持っており、円形のパターンで振ったり、鞭のようにスナップしたりすることができます。

繊毛作用は、単細胞生物が移動および一般に体液を動かすために使用され、一方、動かない繊毛は感覚入力に使用されます。

繊毛には多くの類似点があります べん毛 それらは細胞からの毛のような延長であり、細胞を通して突き出ているという点で 原形質膜.

繊毛との違い。 べん毛には、位置、動き、長さが含まれます。 多数の繊毛は細胞表面の広い領域に位置する傾向がありますが、べん毛は孤立しているか少数です。

繊毛は協調して一緒に動きますが、べん毛は独立して動きます。 繊毛はべん毛よりも短い傾向があります。

べん毛は通常、細胞の一端に見られ、温度や特定の物質に敏感である可能性がありますが、主に細胞の動きに使用されます。 繊毛は、特に一部の場合、いくつかの可能な感覚機能を持っています 神経細胞、まったく動かない場合があります。

繊毛は真核生物にのみ見られ、べん毛は真核生物と真核生物の両方に見られます 原核細胞.

真核細胞の繊毛は複雑です 管状 原形質膜に囲まれた構造。 尿細管はで構成されています 線状高分子タンパク質 内側の細管の中央のペアの周りに対称的に配置された9つの外側の微小管ダブレットを構成します。

内側のペアは2つの別々の細管であり、外側の9つのダブレットはそれぞれ共通の細管壁を共有しています。

のセット 9 +2微小管 と呼ばれる円筒形の構造に配置されています 軸糸 と呼ばれる繊毛の一部で細胞に取り付けられています 基底小体 または キネトソーム. 次に、基底小体は細胞膜の細胞質側に固定されます。 微小管は、繊毛内のタンパク質アーム、スポーク、リンクによって所定の位置に保持されます。

これらのタンパク質構造は繊毛に剛性を与え、それらの移動システムの重要な部分です。

ザ・ モータータンパク質ダイニン をリンクする腕とスポークにあります 微小管、そしてそれは繊毛の動きを駆動します。 ダイニン分子は、アームとリンクを介して微小管の1つに付着しています。

彼らはからのエネルギーを使用します アデノシン三リン酸（ATP） 他の微小管の1つを上下に動かします。 微小管の可変スライド運動は、曲げ運動を生み出す。

繊毛には2つの基本的なタイプがありますが、それぞれのタイプはいくつかの繊毛機能を果たすことができます。 それらの機能に応じて、それらは異なる特性と機能を持っています。

すべての繊毛は運動性または非運動性のいずれかであり、移動できるかどうかを意味します。 非運動性繊毛は、 プライマリ 繊毛、およびほとんどすべての真核細胞は少なくとも1つを持っています。 運動性繊毛は動くが、その機能はさまざまであり、その動きが関連する細胞を動かすという点で、1つのタイプだけが機関車である。

さまざまなタイプと機能は次のとおりです。

• 一次繊毛、化学センサー： 繊毛は静止していますが、タンパク質などの物質の存在を感知し、腎臓細胞などの細胞に対応する信号を送信します。
• 一次繊毛、物理センサー： これらの細胞の繊毛は、触覚や動きに敏感です。 このような繊毛は、内耳の音を検出する役割を果たします。
• 一次繊毛、シグナリング： 繊毛は、哺乳類の細胞や組織の発達における重要な要素であるヘッジホッグ（Hh）シグナル伝達などの細胞シグナル伝達を検出します。
• 運動性繊毛、移動： 繊毛は、特にゾウリムシなどの単細胞生物において、食物を求めて細胞が動き回り、危険を回避することを可能にします。
• 運動性繊毛、輸送： 繊毛は、卵管のように、卵管またはチャネルを介した流体の輸送を促進するためにそれらの動きを使用します。
• 運動性繊毛、汚染物質の除去： 繊毛はその動きを利用して、汚染粒子を手渡し、外部に移動します。 呼吸器系.

ほとんどの細胞に見られる繊毛は、運動または感覚的手段を介して、周囲および他の細胞と相互作用する方法として使用されます。 さまざまな種類の繊毛は、細胞が他の方法では実行するのが難しい機能を果たすのを助けます。

一次繊毛は動く必要がないので、他の繊毛よりも構造がシンプルです。 運動性繊毛の9+ 2構造の代わりに、それらは微小管の2つの中央ペアを欠き、9 +0構造を持っています。 それらはダイニンモータータンパク質を必要とせず、それらは繊毛運動に関連する腕、スポークおよびリンクの多くを欠いています。

代わりに、それらの感覚能力はしばしば神経細胞繊毛であり、使用することから来ます 神経シグナル伝達 感覚タスクを実行する機能。 ほとんどの真核細胞は、これらの一次または非運動性繊毛の少なくとも1つを持っています。

繊毛またはそれらに関連する細胞に欠陥があるか存在しない場合、それらの特殊な機能の欠如は深刻な病気を引き起こす可能性があります。

たとえば、繊毛 腎臓細胞 腎機能を助け、これらの細胞の問題は多発性嚢胞腎を引き起こします。 目の一次繊毛は細胞が光を検出するのを助け、欠陥は網膜色素変性症と呼ばれる病気による失明を引き起こす可能性があります。 嗅覚ニューロンの他の繊毛は、嗅覚の原因です。

これらのような特殊な機能は、体全体の一次繊毛によって実行されます。

運動性繊毛を持つ細胞は、いくつかの方法で繊毛の運動能力を利用することができます。 彼らの本来の目的は単細胞生物の移動を助けることでしたが、繊毛虫などの原始的な生命体でもこの役割を果たしています。

多細胞生物が進化したとき、繊毛を持つ細胞はもはや生物の移動に必要ではなく、他の仕事を引き受けました。

繊毛運動には、運動を有用にするのに役立ついくつかの特徴があります。 それらは通常、繊毛のいくつかの列にわたって調整された前後の方法で鼓動し、効率的な輸送メカニズムを構成します。

輸送に関与するほとんどの細胞は、それらの表面の1つに多数の繊毛を持っており、かなりの量の迅速な輸送を可能にします。 細胞を直接動かさない間、それらは他の物質の動きを助けることができます。

典型的な例は次のとおりです。

• 呼吸器系： 気管などの呼吸器系の最大200本の繊毛線部分を持つ細胞。 それらの協調した波動は、粘液を気道から運び出し、粒子や汚れを運びます。
• 卵管： 卵管の壁の繊毛の鼓動は、 卵子 チューブを子宮に下ろし、そこで付着して成長します。 繊毛に欠陥がある場合、卵子は子宮に入りません。 子宮外妊娠 結果として生じる可能性があります。
• 中耳： 上の繊毛細胞 上皮 中耳の聴覚発達を助けます。 これらの運動性繊毛の欠陥は、次のような病気を引き起こす可能性があります 中耳炎 難聴につながる可能性があります。

運動性繊毛は、体の多くの部分の上皮に見られ、その機能がよく理解されていないこともありますが、生物の発達や細胞のプロセスにおいて重要な役割を果たしています。

それらの複雑な構造、複雑な内部スライド機構、およびそれらの協調運動は、その動きを示しています は実現するのが難しい生物学的機能であり、それらの操作の故障はしばしば生物に病気をもたらします。

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