Paramecia yra vienaląsčiai mikroorganizmai, gyvenantys gėlavandenėse ir jūrinėse aplinkose. Jie priklauso prieglaudai Ciliophora, blakstienotiems pirmuoniams. Ciliumas yra trumpa, į plaukus panaši struktūra, išsikišusi iš organizmo ląstelių membranos. Parameciume yra tūkstančiai blakstienų, kurios ritmingai plaka, suteikdamos jam galimybę judėti ir šluoti maistą į burnos griovelį. Mokslininkai atrado, kad skirtingi biocheminiai varikliai palaiko blakstienų funkciją parameciume.
Mano mažasis parameciumas
Paramecijos būna daugelio rūšių, jų ilgis svyruoja nuo 50 iki 330 mikrometrų - maždaug nuo vienos tūkstantosios iki vienos šimtosios colio. Ląstelės membrana arba pelelė yra padengta blakstienomis. Paramecia ėda bakterijas, dumblius ir kitus mažus padarus, prarydama juos per blakstienomis padengtą burnos griovelį, einantį nuo ląstelės priekio iki vidurio taško. Parameciumas plaukia aplinkui, vieningai mušdamas savo blakstienas, tačiau blakstienos, supančios burnos griovelį, plaka kitu ritmu.
Cilium struktūra ir Cilia rūšys
Ciliumo struktūra yra mikrovamzdelių pluoštas, žinomas kaip aksonema, pritvirtintas prie pamatinio kūno ant ląstelės paviršiaus. Mikrovamzdelis susideda iš maždaug 13 protofilamentų, ilgų cilindrų, kurie sulygiuoja vienas šalia kito ir suformuoja tuščiavidurio mikrovamzdelio vamzdelio formą. Aksonemoje yra devynios išorinės dvigubų mikrovamzdelių poros ir dvi centrinės pavienės mikrovamzdelės. Įvairūs tiltai sujungia abiejų mikrovamzdelių matricų narius ir sujungia du masyvus. Baltymai, žinomi kaip molekuliniai varikliai, sukelia blakstienų plakimą.
Molekuliniai varikliai
Cilija plaka, nes tam tikri molekuliniai varikliai keičia formą. Varikliai energiją semiasi iš adenozino trifosfato arba ATP, universalaus energijos kaupimo biocheminio. Kai cheminė reakcija iš ATP išskiria fosfatų grupę, molekuliniai varikliai jungiamuosiuose tilteliuose tarp aksonemų pasisuka. Rezultatas yra tas, kad vienas mikrovamzdelis juda kito atžvilgiu ir traukia blakstienas į judesį. Nors blakstienų struktūros, varančios parameciumą, yra identiškos struktūroms, į kurias šluojama maistas jos burna, du veiksmai naudoja skirtingus molekulinius variklius ir veikia skirtingais dažniais ir stipriosios pusės.
Eksperimentiniai įrodymai
2013 m. Browno universiteto mokslininkai, vadovaujami magistranto Ilyongo Jungo, manipuliavo parameciją supančio skysčio klampa. Pradėdami nuo vandens, jie padidino skysčio tankį iki septynių kartų. Jie nustatė, kad didesnis klampumas sulėtino plaukimo blakstienas, bet beveik nepaveikė maitinamųjų blakstienų. Padvigubinus klampą, plaukimo veiksmas sumažėjo maždaug per pusę, tačiau net ir septynis kartus padidėjus, maitinimo blakstienos sulėtėjo tik apie 20 proc. Kadangi visos blakstienos turi tą pačią struktūrą, rezultatus gali lemti tik molekulinio variklio skirtumas. Toliau dirbama siekiant nustatyti tikslius pagrindinius mechanizmus.