Bir Parameciumda İki Tip Kirpik

Paramecia, tatlı su ve deniz ortamlarında yaşayan tek hücreli mikroorganizmalardır. Siliyer protozoa olan Ciliophora filumuna aittirler. Silium, bir organizmanın hücre zarından çıkan kısa, saç benzeri bir yapıdır. Bir paramecium, ritmik olarak atılan, hareket etmesi ve yiyecekleri ağız oluğuna süpürmesi için bir yol sağlayan binlerce kirpik içerir. Bilim adamları, farklı biyokimyasal motorların parameciumdaki kirpikler işlevine güç verdiğini keşfettiler.

Paramecia birçok türde bulunur ve uzunluğu 50 ila 330 mikrometre arasında değişir - kabaca binde biri ila yüzde bir inç. Hücre zarı veya zar, baştan sona kirpiklerle kaplıdır. Paramecia bakteri, alg ve diğer küçük canlıları hücrenin önünden orta noktaya kadar uzanan kirpiklerle kaplı bir ağız kanalı yoluyla yutarak yerler. Paramecium, kirpiklerini ahenk içinde döverek etrafta yüzer, ancak oral oluğu çevreleyen kirpikler farklı bir ritme sahiptir.

Bir siliyerin yapısı, hücre yüzeyindeki bir bazal gövdeye bağlanan, aksonem olarak bilinen bir mikrotübül demetidir. Bir mikrotübül, mikrotübülün içi boş tüp şeklini oluşturmak için yan yana hizalanan uzun silindirler olan yaklaşık 13 protofilamentten oluşur. Bir aksonem, dokuz dış çift çift mikrotübül ve iki merkezi tekil mikrotübül içerir. Çeşitli köprüler, her iki mikrotübül dizisinin üyelerini birbirine bağlar ve iki diziyi birbirine bağlar. Moleküler motorlar olarak bilinen proteinler, kirpiklerin atmasına neden olur.

Bir siliyer atıyor çünkü bazı moleküler motorlar şekil değiştiriyor. Motorlar, adenozin trifosfattan veya evrensel enerji depolama biyokimyasalı olan ATP'den enerji çekiyor. Bir kimyasal reaksiyon ATP'den bir fosfat grubunu serbest bıraktığında, aksonemler arasındaki bağlantı köprülerindeki moleküler motorlar döner. Sonuç, bir mikrotübülün diğerine göre hareket etmesi ve kirpikleri harekete geçirmesidir. Bir parameciumu iten kirpik yapıları, yiyecekleri içine süpüren yapılarla aynıdır. ağzı, iki eylem farklı moleküler motorlar kullanır ve farklı frekanslarda çalışır ve güçlü.

2013 yılında, lisansüstü öğrencisi Ilyong Jung liderliğindeki Brown Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sıvıyı çevreleyen paramecia'nın viskozitesini manipüle etti. Suyla başlayarak sıvının yoğunluğunu yedi katına çıkardılar. Daha yüksek viskozitenin yüzen kirpikleri yavaşlattığını, ancak beslenme kirpiklerini pek etkilemediğini buldular. Viskoziteyi ikiye katlamak, yüzme hareketini yaklaşık yarı yarıya azalttı, ancak yedi kat artışla bile, besleme kirpikleri sadece yüzde 20 kadar yavaşladı. Tüm kirpikler aynı yapıyı paylaştığından, sonuçları sadece moleküler motordaki bir fark açıklayabilir. Tam olarak altta yatan mekanizmaları belirlemek için çalışmalar devam ediyor.