Cilia: Визначення, типи та функції

Війка є довгими трубчастими органелами, які зустрічаються на поверхні багатьох еукаріотичні клітини. Вони мають складну структуру та механізм, що дозволяє їм махати круговим візерунком або клацати батогом.

Інфузорна дія використовується одноклітинними організмами для руху і, як правило, для переміщення рідин, тоді як війки, які не рухаються, використовуються для сенсорного введення.

Вії мають багато подібності до джгутики тим, що вони являють собою подібні до волосся продовження з клітини, що виступають крізь клітину плазматична мембрана.

Відмінності війок проти джгутики включають розташування, рух і довжину. Велика кількість вій, як правило, розташована на широкій ділянці поверхні клітини, тоді як джгутики або поодинокі, або їх мало.

Війки рухаються разом, узгоджено, а джгутики рухаються самостійно. Війки, як правило, коротші за джгутики.

Жгутики зазвичай знаходяться на одному кінці клітини, і хоча вони можуть бути чутливими до температури або певних речовин, вони в основному використовуються для руху клітин. Війки мають кілька можливих сенсорних функцій, особливо коли вони є частиною

Війки зустрічаються лише у еукаріотів, тоді як джгутики - як у еукаріотичних, так і у клітини прокаріотів.

Війки в еукаріотичних клітинах мають ускладнене трубчастий структура, укладена в плазматичній мембрані. Канальці складаються з лінійні полімерні білки складаючи дев'ять дублетів зовнішніх мікротрубочок, розміщених симетрично навколо центральної пари внутрішніх канальців.

Внутрішня пара - це дві окремі трубочки, тоді як зовнішні дев'ять дублетів мають спільну стінку трубочок.

Набори 9 + 2 мікротрубочки розташовані в циліндричній структурі, яка називається аксонема і прикріплюються до клітини в частині війки, яка називається базальне тіло або кінетосома. Базальне тіло в свою чергу прикріплене до цитоплазматичної сторони клітинної мембрани. Мікротрубочки утримуються на місці білковими плечима, спицями та зв’язками всередині війок.

Ці білкові структури надають війкам жорсткість і є важливою частиною їх системи рухливості.

руховий білокдинеїн знаходиться в руках і спицях, що пов'язують мікротрубочки, і це керує рухом війок. Молекули динеїну кріпляться до однієї з мікротрубочок через плечі та ланки.

Вони використовують енергію від аденозинтрифосфат (АТФ) для переміщення однієї з інших мікротрубочок вгору та вниз. Змінний рух ковзання мікротрубочок виробляє згинальний рух.

Реснички бувають двох основних типів, але кожен тип може виконувати кілька функцій інфузорії. Залежно від їх функції вони мають різні характеристики та можливості.

Усі вії або рухливі, або нерухливі, тобто вони можуть рухатися чи ні. Нерухливі вії також називаються первинний війок, і майже в кожній еукаріотичній клітині є принаймні одна. Рухомі вії рухаються, але їх функції різноманітні, і лише один тип є локомотивом у тому, що його рух рухає пов'язану клітину.

Різні типи та функції такі:

• Первинні вії, хімічні датчики: Інфузорії нерухомі, але вони відчувають наявність таких речовин, як білки, і посилають відповідні сигнали клітинам, таким як клітини нирок.
• Первинні вії, фізичні датчики: Війки цих клітин чутливі до дотику та руху. Такі вії відповідають за виявлення звуку у внутрішньому вусі.
• Первинні війки,сигналізація: Війки виявляють клітинні сигнали, такі як їжак (Hh), ключовий фактор у розвитку клітин та тканин ссавців.
• Рухомі війки,локомоція: Війки дозволяють клітинам рухатися в пошуках їжі та уникнути небезпеки, особливо в одноклітинних організмах, таких як парамецій.
• Рухомі війки, транспорт: Інфузорії використовують їх рух, щоб сприяти транспортуванню рідини через трубку або канал, як у яйцеводі.
• Рухомі війки, видалення забруднень: Війки використовують їхній рух, щоб видалити забруднюючі частинки і перемістити їх назовні, наприклад, в дихальна система.

Війки, знайдені на більшості клітин, використовуються як спосіб взаємодії з оточенням та з іншими клітинами, будь то за допомогою руху чи сенсорних засобів. Різні типи війок допомагають клітинам виконувати функції, які в іншому випадку мали б проблеми з виконанням.

Оскільки первинні вії не повинні рухатися, їх структура простіша, ніж у інших вій. Замість структури 9 + 2 рухомих війок їм бракує двох центральних пар мікротрубочок і має структуру 9 + 0. Їм не потрібен моторний білок динеїн, і їм бракує багатьох рук, спиць та зв’язків, пов’язаних з рухом інфузорії.

Натомість їхні сенсорні можливості часто походять від того, що вони є ресницями нервових клітин та їх використання нервова сигналізація функції для виконання своїх сенсорних завдань. Більшість еукаріотичних клітин мають принаймні одну з цих первинних або нерухливих війок.

Якщо вії або пов'язані з ними клітини мають дефекти або відсутні, відсутність їх спеціалізованих функцій може призвести до серйозних захворювань.

Наприклад, війки на клітини нирок допомагають роботі нирок, а проблеми з цими клітинами викликають полікістоз нирок. Первинні вії в очах допомагають клітинам виявляти світло, а дефекти можуть спричинити сліпоту від захворювання, яке називається пігментний ретиніт. Інші вії на нюхових нейронах відповідають за нюх.

Такі спеціалізовані функції виконуються первинними віями у всьому тілі.

Клітини з рухомими війками можуть використовувати рухові можливості своїх війок кількома способами. Їх початковою метою було допомогти одноклітинним організмам рухатися, і вони все ще відіграють цю роль у примітивних формах життя, таких як інфузорії.

Коли багатоклітинні організми еволюціонували, клітини з віями більше не були потрібні для руху організму і брали на себе інші завдання.

Циліальний рух має кілька характеристик, які допомагають зробити їх рух корисним. Зазвичай вони б'ються узгоджено вперед-назад у декілька рядів війок, складаючи ефективний транспортний механізм.

Більшість клітин, що беруть участь у транспорті, мають велику кількість війок на одній зі своїх поверхонь, що робить можливим швидкий транспорт значних обсягів. Не рухаючи клітини безпосередньо, вони можуть допомогти в русі інших речовин.

Типовими прикладами є:

• Дихальна система: Клітини, що містять до 200 війок, вистилають частини дихальної системи, такі як трахея. Їх скоординований хвильовий рух виводить слиз із дихальних шляхів, приносячи з собою будь-які частинки або бруд.
• Маткові труби: Биття війок у стінках маткових труб приводить у рух яйцеклітина вниз по трубі в матку, де вона прикріплюється і росте. Якщо вії дефектні, яйцеклітина не потрапляє в матку і позаматкова вагітність може привести.
• Середнє вухо: Війчасті клітини на епітелій середнього вуха допомога у розвитку слуху. Дефекти цих рухомих війок можуть призвести до захворювання, яке називається середній отит і може призвести до втрати слуху.

Рухомі війки знаходяться на епітелії багатьох частин тіла, і хоча їх функція часом недостатньо вивчена, вони беруть на себе вирішальну роль у розвитку організму та клітинних процесах.

Їхня складна структура, складний внутрішній ковзний механізм та їх скоординований рух демонструють цей рух є важкою для реалізації біологічною функцією, і порушення їх функціонування часто призводить до хвороби для організму.

Зміст клітинної біології:

• Клітинний цикл
• Передача сигналу
• Поділ клітини
• Епітеліальні клітини