cilii sunt proiecții filamentoase scurte prezente pe suprafețele membranei plasmatice a multor tipuri de celule. Aceste structuri sunt capabile de mișcări vibratorii care servesc la locomoția celulară și la crearea curenților în mediul extracelular..
Multe celule sunt căptușite cu cilii care au aproximativ 10 µm în lungime. În general, cilii se mișcă într-o mișcare destul de coordonată din spate în față. În acest fel, celula se deplasează prin fluid sau fluidul se deplasează peste suprafața celulei în sine..
Aceste structuri prelungite din membrană sunt constituite în principal din microtubuli și sunt responsabile de mișcare în diferite tipuri de celule din organismele eucariote..
Ciliile sunt caracteristice grupului de protozoare ciliate. Sunt de obicei prezenți în eumetazoa (cu excepția nematodelor și artropodelor), unde sunt localizați în general în țesuturile epiteliale formând epitelii ciliați.
Indice articol
Ciliile eucariote și flagelele sunt structuri foarte asemănătoare, fiecare având un diametru de aproximativ 0,25 µm. Structural, acestea sunt similare cu flagelii, cu toate acestea, în acele celule care le prezintă, acestea sunt mult mai numeroase decât flagelii, având un aspect de pilozitate la suprafața celulei..
Ciliul se mișcă mai întâi în jos și apoi se îndreaptă treptat, dând impresia unei mișcări de vâslit..
Cilii se mișcă în așa fel încât fiecare să fie ușor în afara ritmului cu cel mai apropiat vecin (ritm metacronic), producând un flux constant de fluid peste suprafața celulei. Această coordonare este pur fizică.
Uneori, un sistem elaborat de microtubuli și fibre se alătură corpurilor bazale, dar nu s-a dovedit că acestea joacă un rol de coordonare în mișcarea ciliară..
Multe cilii nu par să funcționeze ca structuri mobile și au fost numite cilii primari. Majoritatea țesuturilor animale au cilii primari, inclusiv celule din oviducte, neuroni, cartilaj, ectoderm al extremităților în curs de dezvoltare, celule hepatice, conducte urinare, printre altele..
Deși acestea din urmă nu sunt mobile, s-a observat că membrana ciliară avea numeroși receptori și canale ionice cu funcție senzorială..
Ciliile sunt un caracter taxonomic important pentru clasificarea protozoarelor. Acele organisme al căror mecanism principal de locomoție este prin intermediul ciliilor aparțin „ciliaților sau ciliaților” (Phylum Ciliophora = care poartă sau prezintă cili).
Aceste organisme primesc acest nume deoarece suprafața celulei este căptușită cu cilii care bat într-un mod ritmic controlat. În cadrul acestui grup, dispunerea cililor variază foarte mult și chiar și unele organisme nu au cilii la adult, fiind prezente în etapele timpurii ale ciclului de viață.
Ciliații sunt de obicei cei mai mari protozoare cu o lungime cuprinsă între 10 µm și 3 mm, în plus sunt cei mai complexi din punct de vedere structural, cu o gamă largă de specializări. Ciliile sunt de obicei aranjate în rânduri longitudinale și transversale.
Toți ciliații par să aibă sisteme de rudenie, chiar și cele care nu au la un moment dat cilii. Multe dintre aceste organisme sunt libere, iar altele sunt simbionți specializați..
Ciliile cresc din corpuri bazale care sunt strâns legate de centrioli. Corpurile bazale au aceeași structură ca centriolii care sunt încorporați în centrosomi..
Corpurile bazale au un rol clar în organizarea microtubulilor axonemului, care reprezintă structura fundamentală a cililor, precum și ancorarea cililor la suprafața celulei.
Axonemul este alcătuit dintr-un set de microtubuli și proteine asociate. Acești microtubuli sunt organizați și modificați într-un model atât de curios încât a fost una dintre cele mai surprinzătoare dezvăluiri ale microscopiei electronice..
În general, microtubulii sunt aranjați într-un model caracteristic "9 + 2" în care o pereche centrală de microtubuli este înconjurată de 9 dublete externe de microtubuli. Această conformație 9 + 2 este caracteristică tuturor formelor de cilii de la protozoare la cele găsite la om..
Microtubulii se extind continuu pe lungimea axonemului, care este de obicei aproximativ 10 µm lungime, dar poate ajunge până la 200 µm în unele celule. Fiecare dintre acești microtubuli are polaritate, capetele minus (-) fiind atașate la „corpul bazal sau kinetozomul”.
Microtubulii axonemului sunt asociați cu numeroase proteine, care se proiectează în poziții regulate. Unele dintre ele funcționează ca legături încrucișate care conțin pachetele de microtubuli împreună, iar altele generează forța pentru a genera mișcarea aceluiași.
Perechea centrală de microtubuli (individuală) este completă. Cu toate acestea, cei doi microtubuli care alcătuiesc fiecare dintre perechile exterioare sunt structural diferiți. Unul dintre ei numit tubul "A" este un microtubul complet format din 13 protofilamente, celălalt incomplet (tubul B) este format din 11 protofilamente atașate tubului A.
Aceste nouă perechi de microtubuli externi sunt conectate între ele și la perechea centrală prin punți radiale ale proteinei „nexină”. Două brațe de dinină sunt atașate fiecărui tubul "A", activitatea motorie a acestor dinine axonemice ciliare fiind responsabilă de bătăile cililor și ale altor structuri cu aceeași conformație, cum ar fi flagelii.
Cilii sunt mișcați prin flexia axonemului, care este un pachet complex de microtubuli. Clusterele de cili se mișcă în unde unidirecționale. Fiecare cilium se mișcă ca un bici, ciliumul este complet extins, urmat de o fază de recuperare din poziția sa inițială.
Mișcările cililor sunt produse în esență prin alunecarea dubletelor exterioare ale microtubulilor una față de alta, conduse de activitatea motorie a dinineinei axonemice. Baza dininei se leagă de microtubulii A, iar grupurile de cap se leagă de tubii B adiacenți.
Datorită nexinelor din punți care se alătură microtubulilor externi ai axonemului, alunecarea unui dublet peste altul îi obligă să se îndoaie. Acesta din urmă corespunde bazei mișcării cililor, proces despre care se știe încă puțin..
Ulterior, microtubulii revin la poziția inițială, determinând ciliul să-și recapete starea de repaus. Acest proces permite ciliului să se archeze și să producă efectul care, împreună cu ceilalți cili de la suprafață, conferă mobilitate celulei sau mediului înconjurător..
La fel ca dinina citoplasmatică, dinina ciliară are un domeniu motor, care hidrolizează ATP (activitatea ATPazei) pentru a se deplasa de-a lungul unui microtubul spre capătul său minus și o regiune a cozii purtătoare de sarcină, care în acest caz este un microtubul contigu.
Cilii se mișcă aproape continuu și, prin urmare, necesită o cantitate mare de energie sub formă de ATP. Această energie este generată de un număr mare de mitocondrii care abundă în mod normal lângă corpurile bazale, de unde își au originea cilii..
Funcția principală a cililor este de a muta fluidul pe suprafața celulei sau de a propulsa celulele individuale printr-un fluid.
Mișcarea ciliară este vitală pentru multe specii în funcții precum manipularea alimentelor, reproducerea, excreția și osmoregularea (de exemplu, în celulele flamboyante) și mișcarea fluidelor și a mucusului pe suprafața straturilor celulare..
Ciliile din protozoare cum ar fi Parameciu Acestea sunt responsabile atât pentru mobilitatea corpului, cât și pentru măturarea organismelor sau particulelor în cavitatea bucală pentru hrănire.
La animalele multicelulare funcționează în respirație și nutriție, transportând gaze respiratorii și particule alimentare pe suprafața celulei peste apă, ca de exemplu la moluștele a căror hrănire este prin filtrare..
La mamifere, căile respiratorii sunt căptușite de celule de păr care împing mucusul care conține praf și bacterii în gât..
Cilii ajută, de asemenea, la maturarea ouălor de-a lungul oviductului, iar o structură înrudită, flagelul, propulsează sperma. Aceste structuri sunt deosebit de evidente în trompele uterine unde deplasează oul în cavitatea uterină..
Celulele pilose care acoperă căile respiratorii, care îl curăță de mucus și praf. În celulele epiteliale care acoperă căile respiratorii umane, un număr mare de cili (109 / cm2 sau mai mult) mătură straturile de mucus, împreună cu particulele de praf prinse și celulele moarte, în gură, unde sunt înghițite și eliminate..
La om, unele defecte ereditare ale dineinei ciliare cauzează așa-numitul sindrom Karteneger sau sindromul cililor imobile. Acest sindrom se caracterizează prin sterilitate la bărbați datorită imobilității spermei.
În plus, persoanele cu acest sindrom au o susceptibilitate ridicată la infecțiile pulmonare datorate paraliziei cililor din căile respiratorii, care nu reușesc să curățe praful și bacteriile care se află în ele..
Pe de altă parte, acest sindrom provoacă defecte în determinarea axei stânga-dreapta a corpului în timpul dezvoltării embrionare timpurii. Acesta din urmă a fost descoperit recent și este legat de lateralitatea și localizarea anumitor organe din corp.
Alte condiții de acest tip pot apărea din cauza consumului de heroină în timpul sarcinii. Nou-născuții se pot prezenta cu detresă respiratorie neonatală prelungită din cauza alterării ultrastructurale a axonemului cililor în epitelii respiratori.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.