Цилиа: Дефиниција, типови и функција

Цилиа су дуге цевасте органеле које се налазе на површини многих еукариотске ћелије. Имају сложену структуру и механизам који им омогућава да машу кружно или шкљоцну бичем.

Цилијално деловање једноћелијски организми користе за кретање и генерално за кретање течности, док се трепавице које се не крећу користе за сензорни унос.

Цилиа има много сличности са бичеви по томе што су у облику косе попут наставка из ћелије који стрше кроз ћелију Плазма мембране.

Разлике цилија вс. бичеви укључују место, кретање и дужину. Велики број трепавица обично се налази на широком подручју ћелијске површине, док су бичеви појединачни или их је мало.

Цилиа се крећу заједно, координирано, док се бичеви крећу самостално. Цилиа је обично краћа од бичева.

Бичеви се обично налазе на једном крају ћелије и иако су осетљиви на температуру или одређене супстанце, углавном се користе за кретање ћелија. Цилиа има неколико могућих сензорних функција, посебно када је део нервне ћелије, и можда се уопште неће померати.

Цилиа се налази само у еукариотима док су бичеви и у еукариота и прокариотске ћелије.

Цилиа у еукариотским ћелијама има компликовану цевасти структура затворена у плаземској мембрани. Цјевчице се састоје од линеарни полимерни протеини чинећи девет спољашњих дублета микротубула постављених симетрично око централног пара унутрашњих тубула.

Унутрашњи пар су два одвојена тубула, док спољни девет дублета дели заједнички зид тубула.

Скупови 9 + 2 микротубуле распоређени су у цилиндричну структуру која се назива ан аксонема и прикачени су за ћелију на делу цилијума који се назива базални тело или кинетосом. Базално тело је заузврат усидрено на цитоплазматску страну ћелијске мембране. Микротубуле држе протеински кракови, жбице и везе унутар цилија.

Ове протеинске структуре дају трепавицама укоченост и важан су део њиховог система покретљивости.

Тхе моторни протеиндинеин налази се у краковима и жбицама које повезују микротубуле, и покреће кретање трепавица. Молекули дининеина су причвршћени за једну од микротубула кроз кракове и везе.

Користе енергију из аденозин трифосфат (АТП) за померање једне од других микротубула горе-доле. Променљиво клизно кретање микротубула ствара савијање.

Цилиа постоје у две основне врсте, али свака врста може испунити неколико цилијарних функција. У зависности од њихове функције, имају различите карактеристике и могућности.

Све трепавице су или покретне или непокретне, што значи да се могу кретати или не. Нестабилне цилије се такође називају Примарна цилија, а скоро свака еукариотска ћелија има бар једну. Покретне цилије се крећу, али њихове функције су различите и само је један тип локомотиве по томе што својим кретањем помера придружену ћелију.

Различити типови и функције су следећи:

• Примарне трепавице, хемијски сензори: Трепље су стационарне, али осећају присуство супстанци као што су протеини и шаљу одговарајуће сигнале ћелијама као што су ћелије бубрега.
• Примарне трепавице, физички сензори: Трепље ових ћелија су осетљиве на додир и кретање. Такве трепавице одговорне су за откривање звука у унутрашњем уху.
• Примарне трепавице,сигнализација: Трепље откривају ћелијску сигнализацију као што је јеж (Хх), кључни фактор у развоју ћелија и ткива сисара.
• Покретне цилије,локомоција: Трепавице омогућавају ћелијама да се крећу у потрази за храном и да избегну опасност, посебно у једноћелијским организмима као што је парамецијум.
• Покретне цилије, превоз: Цилиа својим кретањем промовишу транспорт течности кроз цев или канал као у јајоводу.
• Покретне цилије, уклањање загађивача: Цилиа својим покретом уклањају загађујуће честице и премештају их напоље, као на пример респираторни систем.

Трепље које се налазе на већини ћелија користе се као начин интеракције са околином и са другим ћелијама, било покретима или сензорним средствима. Различите врсте цилија помажу ћелијама да испуне функције које би иначе имале проблема са обављањем.

Будући да се примарне трепавице не морају кретати, њихова структура је једноставнија од структуре других. Уместо структуре 9 + 2 покретних цилија, недостају им два централна пара микротубула и имају структуру 9 + 0. Не треба им моторни протеин динеин, а недостаје им много руку, жбица и веза повезаних са кретањем цилија.

Уместо тога, њихове сензорне способности често потичу од тога што су трепавице нервних ћелија и од употребе нервна сигнализација функције за извршавање њихових чулних задатака. Већина еукариотских ћелија има бар једну од ових примарних или немотилних трепавица.

Ако су трепавице или ћелије повезане са њима оштећене или их нема, недостатак њихових специјализованих функција може резултирати озбиљним болестима.

На пример, цилије на бубрежне ћелије помажу у раду бубрега, а проблеми са овим ћелијама узрокују полицистичну болест бубрега. Примарне трепавице у очима помажу ћелијама да открију светлост, а дефекти могу изазвати слепило од болести зване ретинитис пигментоса. Остале чилије на мирисним неуронима одговорне су за њух.

Овакве специјализоване функције примарне трепавице обављају у целом телу.

Ћелије са покретним цилијама могу да користе могућности кретања својих цилија на неколико начина. Њихова првобитна сврха била је да помогну једноћелијским организмима да се крећу и још увек играју ту улогу у примитивним облицима живота као што су цилијаре.

Када су вишећелијски организми еволуирали, ћелије са цилијама више нису биле потребне за кретање организма и преузимале су друге задатке.

Цилијално кретање има неколико карактеристика које помажу да њихово кретање буде корисно. Обично туку координирано напријед-натраг у неколико редова трепавица, чинећи ефикасан транспортни механизам.

Већина ћелија укључених у транспорт има велики број трепавица на једној од својих површина, што омогућава брз транспорт значајних количина. Иако се ћелије не померају директно, оне могу помоћи у кретању других супстанци.

Типични примери су:

• Респираторни систем: Ћелије са до 200 трепавица урезују делове респираторног система као што је душник. Њихово координисано таласно кретање преноси слуз из респираторног тракта доносећи са собом било какве честице или прљавштину.
• Јајоводи: Откуцавање цилија у зидовима јајовода покреће јајна ћелија низ цев у материцу где се веже и расте. Ако су рељефи оштећени, јајна ћелија не улази у материцу и ан Ванматерична трудноћа може резултирати.
• Средње уво: Повезане ћелије на епител средњег ува помоћ у развоју слуха. Дефекти на овим покретним цилијама могу резултирати болешћу тзв отитис медиа а може довести до губитка слуха.

Покретне цилије налазе се на епителу многих делова тела, и иако се њихова функција понекад не разуме добро, оне преузимају критичну улогу у развоју организма и ћелијским процесима.

Њихова сложена структура, сложени унутрашњи клизни механизам и њихово координирано кретање показују то кретање је тешка биолошка функција за остваривање, а слом у њиховом деловању често резултира болестима за организам.

Садржај сродне ћелијске биологије:

• Ћелијски циклус
• Трансдукција сигнала
• Ћелијске деобе
• Епителне ћелије