Cilia: განმარტება, ტიპები და ფუნქციები

კილია გრძელი, tubular organelles გვხვდება ზედაპირზე მრავალი ეუკარიოტული უჯრედები. მათ აქვთ რთული სტრუქტურა და მექანიზმი, რაც მათ საშუალებას აძლევს წრიული ფორმით ტალღას ატარონ ან მათრახივით წაიღონ.

ცილიალური მოქმედება გამოიყენება ერთუჯრედიანი ორგანიზმების მიერ გადაადგილებისთვის და ზოგადად სითხეების გადასაადგილებლად, ხოლო წამწამები, რომლებიც არ მოძრაობენ, იყენებენ სენსორულ შეტანას.

კილიას ბევრი მსგავსება აქვს flagella იმით, რომ ისინი უჯრედისგან თმის მსგავსი დაგრძელებებია, რომლებიც უჯრედში გამოდიან პლაზმური მემბრანა.

განსხვავებები cilia vs. flagella მოიცავს ადგილს, მოძრაობას და სიგრძეს. დიდი რაოდენობით cilia განლაგებულია უჯრედის ზედაპირის ფართო არეზე, ხოლო flagella ან მარტოხელაა, ან მცირე რაოდენობით.

Cilia მოძრაობს ერთად, კოორდინირებულად, ხოლო flagella მოძრაობს დამოუკიდებლად. Cilia უფრო მოკლეა ვიდრე flagella.

Flagella ჩვეულებრივ გვხვდება უჯრედის ერთ ბოლოს და, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი შეიძლება მგრძნობიარე იყვნენ ტემპერატურის ან გარკვეული ნივთიერებების მიმართ, ისინი ძირითადად გამოიყენება უჯრედების მოძრაობისთვის. Cilia– ს აქვს რამდენიმე სენსორული ფუნქცია, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ის ნაწილია

Cilia გვხვდება მხოლოდ ეუკარიოტებში, ხოლო flagella გვხვდება როგორც ეუკარიოტებში, ასევე პროკარიოტული უჯრედები.

ეუკარიოტულ უჯრედებში ცილიას აქვს რთული მილისებრი პლაზმის მემბრანაში ჩასმული სტრუქტურა. მილაკები შედგება ხაზოვანი პოლიმერული ცილები ქმნის ცხრა გარე მიკროტუბულის ორმაგს, რომლებიც სიმეტრიულად არის განთავსებული შიდა მილაკების ცენტრალური წყვილის გარშემო.

შიდა წყვილი ორი ცალკეული მილაკია, ხოლო გარე ცხრა ორეული არის საერთო მილის კედელი.

კომპლექტი 9 + 2 მიკროტუბული განლაგებულია ცილინდრულ სტრუქტურაში, რომელსაც ეწოდება an აქსონემა და ერთვის უჯრედს ცილიუმის ნაწილში, რომელსაც ეწოდება ბაზალური სხეული ან კინეტოზომა. ბაზალური სხეული თავის მხრივ უდევს უჯრედის მემბრანის ციტოპლაზმურ მხარეს. მიკროტუბულები ინახება ცილების მკლავების, სპიკებისა და ბმულების საშუალებით.

ეს ცილოვანი სტრუქტურები წამწამებს ანიჭებს სიმკვრივეს და მათი მობილობის მნიშვნელოვანი ნაწილია.

მოტორული ცილადინეინი გვხვდება მკლავებსა და სპიკებში, რომლებიც აკავშირებს მას მიკროტუბულები, და ეს წამწამების მოძრაობას განაპირობებს. დინეინის მოლეკულები ერთვის მიკროტუბულებს მკლავებისა და ბმულების საშუალებით.

ისინი ენერგიას იყენებენ ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) ერთი და სხვა მიკროტუბულების გადაადგილება ზემოთ და ქვემოთ. მიკროტუბულების ცვალებადი მოცურების მოძრაობა წარმოქმნის მოხრის მოძრაობას.

Cilia გამოდის ორი ძირითადი ტიპით, მაგრამ თითოეულ ტიპს შეუძლია შეასრულოს რამდენიმე მოციმციმე ფუნქცია. მათი ფუნქციიდან გამომდინარე, მათ განსხვავებული მახასიათებლები და შესაძლებლობები აქვთ.

ყველა cilia არის მოძრავი ან მოძრავი, რაც ნიშნავს რომ მათ შეუძლიათ გადაადგილება ან არა. არამძრავი cilia ასევე მოიხსენიება როგორც პირველადი cilia და თითქმის ყველა ეუკარიოტულ უჯრედს აქვს მინიმუმ ერთი. მოძრავი cilia მოძრაობს, მაგრამ მათი ფუნქციები მრავალფეროვანია და მხოლოდ ერთი ტიპია ლოკომოტივი, რომ მისი მოძრაობით მოძრაობს ასოცირებული უჯრედი.

სხვადასხვა ტიპები და ფუნქციები შემდეგია:

• პირველადი cilia, ქიმიური სენსორები: წამწამები სტაციონარულია, მაგრამ ისინი გრძნობენ ისეთი ნივთიერებების არსებობას, როგორიცაა ცილები და შესაბამის სიგნალებს აგზავნიან უჯრედებში, როგორიცაა თირკმლის უჯრედები.
• პირველადი cilia, ფიზიკური სენსორები: ამ უჯრედების წამწამები მგრძნობიარეა შეხებისა და მოძრაობის მიმართ. ასეთი cilia პასუხისმგებელია შიდა ყურში ხმის გამოვლენაზე.
• პირველადი cilia,სასიგნალო: მოციმციმე უჯრედების სიგნალს აფიქსირებს, როგორიცაა ზღარბი (Hh) სიგნალი, ძუძუმწოვრების უჯრედების და ქსოვილის განვითარების ძირითადი ფაქტორია.
• მოძრავი cilia,გადაადგილება: წამწამები საშუალებას აძლევს უჯრედებს გადაადგილდნენ საკვების საძიებლად და საფრთხის თავიდან ასაცილებლად, განსაკუთრებით ერთუჯრედიან ორგანიზმებში, როგორიცაა პარამეციუმი.
• მოძრავი cilia, ტრანსპორტირება: Cilia იყენებს მათ მოძრაობას, ხელი შეუწყოს სითხის ტრანსპორტირებას მილის ან არხის საშუალებით, როგორც საკვერცხეში.
• მოძრავი cilia, დამაბინძურებლების მოცილება: Cilia იყენებს თავიანთ მოძრაობას დაბინძურებული ნაწილაკების გადასაცემად და გარედან გადასაადგილებლად, მაგალითად რესპირატორული სისტემა.

უმეტეს უჯრედებზე ნაპოვნი წამწამები გამოიყენება როგორც გარემოსა და სხვა უჯრედებთან ურთიერთქმედების საშუალება, მოძრაობის თუ სენსორული გზით. სხვადასხვა ტიპის cilia ეხმარება უჯრედებს შეასრულონ ფუნქციები, რომელთა შესრულებაშიც პრობლემები შეექმნებათ.

მას შემდეგ, რაც პირველადი cilia არ არის საჭირო გადაადგილება, მათი სტრუქტურა უფრო მარტივია, ვიდრე სხვა cilia. მოძრავი cilia- ს 9 + 2 სტრუქტურის ნაცვლად, მათ არ აქვთ მიკროტუბულების ორი ცენტრალური წყვილი და აქვთ 9 + 0 სტრუქტურა. მათ არ სჭირდებათ დინეინის საავტომობილო ცილა და მათ მოკლებული აქვთ მკლავები, სპიკები და კბილების მოძრაობასთან დაკავშირებული კავშირები.

ამის ნაცვლად, მათი სენსორული შესაძლებლობები ხშირად ნერვული უჯრედის წამწამების არსებობას და გამოყენებას იწვევს ნერვის სიგნალიზაცია ფუნქციები თავიანთი სენსორული ამოცანების შესასრულებლად. ეუკარიოტული უჯრედების უმეტესობას აქვს ამ პირველადი ან არამამოძრავებელი მოციმენტებიდან ერთი მაინც.

თუ cilia ან მათთან ასოცირებული უჯრედები წუნდებულია ან არ არსებობს, მათი სპეციალიზებული ფუნქციების არარსებობამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული დაავადებები.

მაგალითად, cilia ჩართულია თირკმლის უჯრედები დაეხმარეთ თირკმელების ფუნქციონირებას და ამ უჯრედებთან დაკავშირებული პრობლემები იწვევს თირკმელების პოლიკისტოზურ დაავადებას. თვალების პირველადი cilia უჯრედებს ეხმარება სინათლის აღმოჩენაში და დეფექტებმა შეიძლება გამოიწვიოს სიბრმავე დაავადებისგან, რომელსაც ეწოდება პიგმენტოზი რეტინიტი. ყნოსვის ნეირონებზე არსებული სხვა cilia პასუხისმგებელია სუნის შეგრძნებაზე.

ასეთი სპეციალიზებული ფუნქციები ხორციელდება პირველადი მოციმციმეებით მთელ სხეულში.

მოძრავ cilia– ს მქონე უჯრედებს შეუძლიათ გამოიყენონ მათი cilia– ს მოძრაობის შესაძლებლობები რამდენიმე გზით. მათი თავდაპირველი დანიშნულება იყო ერთუჯრედიანი ორგანიზმების გადაადგილებაში დახმარება და ისინი კვლავ ასრულებენ ამ როლს ცხოვრების პრიმიტიულ ფორმებში, როგორიცაა წამწამები.

მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების განვითარებისას, წამწამების მქონე უჯრედები აღარ იყო საჭირო ორგანიზმის გადაადგილებისთვის და სხვა დავალებებს იკისრებენ.

Cilial მოძრაობას აქვს რამდენიმე მახასიათებელი, რაც ხელს უწყობს მათი მოძრაობის გამოყენებას. ისინი, როგორც წესი, კოორდინირებულად სცემენ წინ და უკან მოსიარულების რამდენიმე რიგს, რაც ქმნის ეფექტურ სატრანსპორტო მექანიზმს.

ტრანსპორტში ჩართული უჯრედების უმეტესობას დიდი რაოდენობით აქვს წამწამები ერთ-ერთ ზედაპირზე, რაც მნიშვნელოვანი მოცულობის სწრაფი ტრანსპორტირების შესაძლებლობას იძლევა. მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედები პირდაპირ არ მოძრაობენ, მათ შეუძლიათ დაეხმარონ სხვა ნივთიერებების მოძრაობას.

ტიპიური მაგალითებია:

• რესპირატორული სისტემა: უჯრედები რესპირატორული სისტემის 200-მდე cilia ხაზის ნაწილებით, როგორიცაა ტრაქეა. მათი კოორდინირებული ტალღის მოძრაობა ლორწოს ატარებს სასუნთქი გზებიდან, თან მიაქვს ნებისმიერი ნაწილაკი ან ჭუჭყი.
• ფალოპის მილები: საშვილოსნოს მილების კედლებში ცილინების ცემა უბიძგებს კვერცხუჯრედი მილის ქვემოთ საშვილოსნოში, სადაც ის ემატება და იზრდება. თუ წამწამები წუნდებულია, კვერცხუჯრედი საშვილოსნოში არ შედის და გარე ორსულობა შეიძლება გამოიწვიოს.
• შუა ყური: ცილირებული უჯრედები ეპითელიუმი შუა ყურის დახმარებას მოსმენის განვითარებაში. ამ მოძრავ cilia– ს დეფექტებმა შეიძლება გამოიწვიოს დაავადება, რომელსაც ე.წ. შუა ოტიტი და შეიძლება გამოიწვიოს სმენის დაქვეითება.

მოძრავი cilia გვხვდება სხეულის მრავალი ნაწილის ეპითელიუმზე და მიუხედავად იმისა, რომ მათი ფუნქცია ზოგჯერ კარგად არ არის გასაგები, ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ორგანიზმის განვითარებაში და უჯრედულ პროცესებში.

მათი რთული სტრუქტურა, რთული შიდა მოცურების მექანიზმი და მათი კოორდინირებული მოძრაობა აჩვენებს ამ მოძრაობას რთული ბიოლოგიური ფუნქციის რეალიზებაა და მათი მუშაობის რღვევა ხშირად იწვევს ორგანიზმის დაავადებებს.

დაკავშირებული უჯრედის ბიოლოგიის შინაარსი:

• უჯრედის ციკლი
• Სიგნალის გადაცემა
• უჯრედების დაყოფა
• Ეპითელიუმის უჯრედები