Cilia สองประเภทใน Paramecium

Paramecia เป็นจุลินทรีย์เซลล์เดียวที่อาศัยอยู่ในน้ำจืดและสภาพแวดล้อมทางทะเล พวกมันอยู่ในไฟลัม Ciliophora ซึ่งเป็นโปรโตซัว ciliated ซีลีเนียมเป็นโครงสร้างสั้นคล้ายขนที่ยื่นออกมาจากเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิต พารามีเซียมมีตาเป็นพันๆ ซี่ที่ตีเป็นจังหวะ ซึ่งช่วยให้มันเคลื่อนที่ไปมาและกวาดอาหารเข้าไปในร่องในช่องปากได้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ามอเตอร์ทางชีวเคมีต่างๆ ทำหน้าที่กระตุ้นการทำงานของซีเลียในพารามีเซียม

พารามีเซียมีหลายสายพันธุ์และมีความยาวระหว่าง 50 ถึง 330 ไมโครเมตร ประมาณหนึ่งพันถึงหนึ่งร้อยนิ้ว เยื่อหุ้มเซลล์ หรือ pellicle ถูกปกคลุมด้วย cilia พารามีเซียกินแบคทีเรีย สาหร่าย และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอื่นๆ โดยกินเข้าไปทางปากที่ปกคลุมไปด้วยตาที่ไหลจากด้านหน้าของเซลล์ไปยังจุดกึ่งกลาง พารามีเซียมแหวกว่ายไปรอบๆ โดยตีซีเลียของมันพร้อมกัน แต่ซีเลียรอบๆ ร่องในช่องปากเต้นเป็นจังหวะที่ต่างออกไป

โครงสร้างของซีเลียมเป็นกลุ่มของไมโครทูบูลหรือที่เรียกว่าแอกโซนีมซึ่งติดอยู่กับตัวฐานบนผิวเซลล์ ไมโครทูบูลประกอบด้วยโพรโทฟิลาเมนต์ประมาณ 13 ชิ้น ซึ่งเป็นทรงกระบอกยาวที่เรียงชิดกันเพื่อสร้างรูปร่างท่อกลวงของไมโครทูบูล แอกโซนีมประกอบด้วยไมโครทูบูลคู่ชั้นนอกเก้าคู่และไมโครทูบูลเอกพจน์กลางสองตัว สะพานต่างๆ เชื่อมต่อสมาชิกของอาร์เรย์ไมโครทูบูลทั้งสองและเชื่อมต่ออาร์เรย์ทั้งสองเข้าด้วยกัน โปรตีนที่เรียกว่าโมเลกุลมอเตอร์ทำให้ซีเลียตี

ซีเลียมเต้นเพราะมอเตอร์โมเลกุลบางตัวเปลี่ยนรูปร่าง มอเตอร์ดึงพลังงานจากอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต หรือ ATP ซึ่งเป็นชีวเคมีที่เก็บพลังงานสากล เมื่อปฏิกิริยาเคมีปลดปล่อยหมู่ฟอสเฟตออกจาก ATP มอเตอร์ของโมเลกุลจะอยู่ภายในสะพานเชื่อมระหว่างแกนแกนหมุน ผลที่ได้คือไมโครทูบูลตัวหนึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์กับอีกอันหนึ่งและดึงซีเลียให้เคลื่อนที่ ในขณะที่โครงสร้างตาที่ขับเคลื่อนพารามีเซียมจะเหมือนกับโครงสร้างที่กวาดอาหารเข้าไป food ปากของมันการกระทำทั้งสองใช้มอเตอร์โมเลกุลต่างกันและทำงานที่ความถี่ต่างกันและ จุดแข็ง

ในปี 2013 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์นำโดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา อิลยอง จุง ได้ควบคุมความหนืดของของเหลวที่อยู่รายรอบพารามีเซีย เริ่มต้นด้วยน้ำ พวกเขาเพิ่มความหนาแน่นของของเหลวได้ถึงเจ็ดเท่า พวกเขาพบว่าความหนืดที่สูงขึ้นทำให้ตาว่ายน้ำช้าลง แต่แทบจะไม่ส่งผลกระทบต่อตาที่เลี้ยง การเพิ่มความหนืดเป็นสองเท่าช่วยลดการว่ายน้ำได้ประมาณครึ่งหนึ่ง แต่ถึงแม้จะเพิ่มขึ้นเจ็ดเท่า แต่ตาที่ป้อนอาหารก็ช้าลงเพียงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น เนื่องจาก cilia ทั้งหมดมีโครงสร้างเดียวกัน ความแตกต่างในโมเลกุลมอเตอร์เท่านั้นที่สามารถอธิบายผลลัพธ์ได้ งานยังคงกำหนดกลไกพื้นฐานที่แน่นอนต่อไป