Flagele eucariote, procariote (structură și funcții)

954
Alexander Pearson

A flagel este o proiecție celulară în formă de bici care participă la locomoția organismelor unicelulare și la mișcarea diferitelor substanțe în organisme mai complexe.

Găsim flageli atât în ​​linia eucariotă, cât și în cea procariotă. Flagelii procariotici sunt elemente simple, formate dintr-un singur microtubul compus din subunități de flagelină configurate într-un mod elicoidal, formând un nucleu gol..

Sursa: LadyofHats. Versiune spaniolă de Alejandro Porto [Domeniu public]

În eucariote configurația este de nouă perechi de microtubuli de tubulină și două perechi situate în regiunea centrală. Unul dintre exemplele tipice de flageli sunt extensiile spermatozoizilor, care le conferă mobilitate și permit fertilizarea ovulului..

Ciliile, un alt tip de prelungire celulară, au o structură și o funcție asemănătoare cu flagelii, dar nu trebuie confundate cu flagelii. Sunt mult mai scurte și se mișcă diferit.

Indice articol

  • 1 Flagella în procariote
    • 1.1 Structura
    • 1.2 Clasificare
    • 1.3 Mișcarea
  • 2 Flagella în eucariote
    • 2.1 Structura
    • 2.2 Mișcarea
  • 3 Diferențele dintre flagelii procariotici și eucariotici
    • 3.1 Dimensiuni
    • 3.2 Configurarea structurală
    • 3.3 Energie
  • 4 Asemănări și diferențe cu cilii
    • 4.1 Asemănări
    • 4.2 Diferențe
  • 5 Referințe

Flageli în procariote

La bacterii, flagelele sunt filamente elicoidale ale căror dimensiuni sunt cuprinse între 3 și 12 micrometri în lungime și 12 până la 30 nanometri în diametru. Sunt mai simple decât aceleași elemente din eucariote.

Structura

Structural, flagelii bacteriilor sunt compuși dintr-o moleculă proteică numită flagelină. Flagelinele sunt imunogene și reprezintă un grup de antigene numite „antigene H” care sunt specifice fiecărei specii sau tulpini. Aceasta este configurată într-un mod cilindric, cu un centru gol.

În aceste flagele, putem distinge trei părți principale: un filament extern lung, un cârlig situat la capătul filamentului și un corp bazal ancorat de cârlig..

Corpul bazal împărtășește caracteristici cu aparatul de secreție pentru factorii de virulență. Această similitudine ar putea indica faptul că ambele sisteme au fost moștenite de la un strămoș comun..

Clasificare

În funcție de localizarea flagelului, bacteriile sunt clasificate în diferite categorii. Dacă flagelul este situat la polii celulei ca o singură structură polară la un capăt, este monoteric iar dacă o faci la ambele capete este amfibiu.

Flagelul poate fi, de asemenea, găsit ca „pană” pe una sau ambele părți ale celulei. În acest caz, termenul atribuit este lofoteric. Ultimul caz apare atunci când celula are mai mulți flageli distribuiți omogen pe întreaga suprafață și este numită peritrichous.

Fiecare dintre aceste tipuri de flagelare prezintă, de asemenea, variații în tipul de mișcări pe care le efectuează flagelul..

Bacteriile afișează și alte tipuri de proiecții pe suprafața celulei. Una dintre ele este pili, acestea sunt mai rigide decât un flagel și există două tipuri: cele scurte și abundente și cele lungi implicate în schimb. sexual.

Circulaţie

Forța sau rotația flagelului bacterian este un produs al energiei provenite din forța proton-motoră și nu direct din ATP.

Flagelii bacterieni se caracterizează prin faptul că nu se rotesc cu o viteză constantă. Acest parametru va depinde de cantitatea de energie pe care o produce celula la un moment dat. Bacteria este capabilă nu numai să moduleze viteza, ci și să schimbe direcția și mișcarea flagelară.

Atunci când bacteria vizează o anumită zonă, este probabil să fie atrasă de un stimul. Această mișcare este cunoscută sub numele de taxiuri, iar flagelul permite organismului să se deplaseze în locul dorit.

Flagella în eucariote

La fel ca organismele procariote, eucariotele prezintă o serie de procese pe suprafața membranei. Flagelii eucariote sunt formate din microtubuli și sunt proiecții lungi implicate în mișcare și locomoție..

Mai mult, în celulele eucariote pot exista o serie de procese suplimentare care nu trebuie confundate cu flagelii. Microvilii sunt extensii ale membranei plasmatice implicate în absorbția, secreția și aderența substanțelor. De asemenea, este legat de motilitate.

Structura

Structura flagelelor eucariote se numește axonem: o configurație formată din microtubuli și o altă clasă de proteine. Microtubulii sunt configurați într-un model numit „9 + 2”, ceea ce indică faptul că există o pereche centrală de microtubuli înconjurată de 9 perechi exterioare.

Deși această definiție este foarte populară în literatură, poate fi înșelătoare, deoarece doar o pereche este situată în centru - și nu două..

Structura microtubulilor

Microtubulii sunt elemente proteice formate din tubulină. Există două forme ale acestei molecule: alfa și beta tubulină. Acestea se grupează împreună pentru a forma un dimer, care va forma unitatea de microtubuli. Unitățile se polimerizează și se agregează lateral.

Există diferențe între numărul de protofilamente pe care le au microtubulii care sunt localizați în jurul perechii centrale. Unul este cunoscut sub numele de tubul A sau complet deoarece are 13 protofilamente, spre deosebire de tubul B, care are doar 10 până la 11 filamente.

Dineina și nexina

Fiecare dintre microtubuli este atașat de capătul său negativ la o structură cunoscută sub numele de corpul bazal sau kinetozom, care are o structură similară cu centriolul centrosomilor cu nouă triplete de microtubuli..

Proteina dinina, de mare importanță în mișcarea flagelară eucariotă (o ATPază), este asociată cu două brațe fiecărui tubul A.

Nexina este o altă proteină importantă din compoziția flagelului. Acesta este responsabil pentru unirea celor nouă perechi de microtubuli externi.

Circulaţie

Mișcarea flagelelor eucariote este dirijată de activitatea proteinei dinineină. Această proteină, împreună cu kinesina, sunt cele mai importante elemente motorii care însoțesc microtubulii. Aceștia „umblă” pe microtubul.

Mișcarea are loc atunci când perechile exterioare de microtubuli sunt deplasate sau alunecate. Dineina este legată atât de tubulii de tip A, cât și de cei de tip B. În mod specific, baza este asociată cu A, iar capul cu B. Nexinul are, de asemenea, un rol în mișcare..

Există puține studii care s-au ocupat de elucidarea rolului specific al dineinei în mișcarea flagelară..

Diferențele dintre flagelii procariotici și eucariotici

Dimensiuni

Flagelii din linii procariote sunt mai mici, putând atinge 12 um în lungime și diametrul mediu este de 20. Flagelii eucariote pot depăși 200 um în lungime și diametrul este aproape de 0,5 um.

Configurare structurală

Una dintre cele mai remarcabile caracteristici ale flagelului eucariot este organizarea lor de microtubuli 9 + 0 și configurația fibrelor 9 + 2. Organismelor procariote le lipsește această organizare..

Flagelii procariotici nu sunt înveliți în membrana plasmatică, așa cum este cazul eucariotelor.

Compoziția flagelilor procarioti este simplă și include doar molecule de proteină flagelină. Compoziția flagelelor eucariote este mai complexă, constând din tubulină, dinină, nexină și un set suplimentar de proteine ​​- precum și alte biomolecule mari, cum ar fi carbohidrați, lipide și nucleotide..

Energie

Sursa de energie pentru flagelii procarioti nu este dată de o proteină ATPază ancorată în membrană, ci de forța motrice a protonului. Flagelul eucariot posedă o proteină ATPază: dinina.

Asemănări și diferențe cu cilii

Asemănări

Rol în locomoție

Confuzia dintre cili și flageli este frecventă. Ambele sunt procese citoplasmatice care seamănă cu părul și sunt situate pe suprafața celulelor. Funcțional, atât cilii, cât și flagelele sunt proiecții care facilitează locomoția celulară..

Structura

Ambele apar din corpurile bazale și au o ultra-structură destul de similară. La fel, compoziția chimică a ambelor proiecții este foarte similară..

Diferențe

Lungime

Diferența crucială dintre cele două structuri este legată de lungime: în timp ce cilii sunt proiecții scurte (între 5 și 20 um în lungime), flagelele sunt considerabil mai lungi și pot atinge lungimi mai mari de 200 um, de aproape 10 ori mai lungi. cilii.

Cantitate

Când celula are cili, o face în general în număr semnificativ. Spre deosebire de celulele care au flageli, care au în general unul sau doi.

Circulaţie

În plus, fiecare structură are o mișcare aparte. Ciliile se mișcă puternic, iar flagelele într-un mod ondulant, asemănător biciului. Mișcarea fiecărui ciliu din celulă este independentă, în timp ce cea a flagelilor este coordonată. Ciliile sunt ancorate de o membrană ondulantă, iar flagelii nu.

Complexitate

Există o diferență deosebită între complexitatea cililor și a flagelilor în fiecare structură. Cilia sunt proiecții complexe pe toate lungimea acestuia, în timp ce complexitatea flagelului este limitată numai la bază, unde se află motorul responsabil de rotație.

Funcţie

În ceea ce privește funcția lor, cilii sunt implicați în mișcarea substanțelor într-o anumită direcție, iar flagelii sunt legați doar de locomoție..

La animale, funcția principală a cililor este mobilizarea fluidelor, mucusului sau a altor substanțe la suprafață.

Referințe

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K. și Walter, P. (2008). Biologia moleculară a celulei. Garland Science, Taylor și Francis Group.
  2. Cooper, G. M., Hausman, R. E. și Wright, N. (2010). Celula. Marban.
  3. Hickman, C. P, Roberts, L. S., Keen, S. L., Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, D. J. (2008). Principii integrate de zoologie. New York: McGraw-Hill. Ediția a 14-a.
  4. Madigan, M. T., Martinko, J. M. și Parker, J. (2004). Brock: Biologia microorganismelor. Pearson Education.
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R., Case, C. L. și Johnson, T. R. (2004). Microbiologie: o introducere (Vol. 9). San Francisco, CA: Benjamin Cummings.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.