FLAGELLA: EIKARIOTU, PROKARIOTU (STRUKTŪRA UN FUNKCIJAS) - BIOLOĢIJA - 2025

Vica ir pātagu formas šūnu projekcijas, kas piedalās pārvietošanās ar vienšūņiem un kas kustību dažādu vielu sarežģītākos organismos.

Mēs atrodam flagellas gan eikariotu, gan prokariotu ciltsrakstā. Prokariotu flagellas ir vienkārši elementi, ko veido viena mikrotubula, kas sastāv no flagellīna apakšvienībām, kas konfigurētas spirālveidā, veidojot dobu kodolu.

Avots: LadyofHats. Alejandro Porto spāņu valodas versija

Eukariotos konfigurācija ir deviņi tubulīna mikrotubulu pāri un divi pāri, kas atrodas centrālajā reģionā. Viens no tipiskajiem flagellas piemēriem ir spermatozoīdu pagarinājumi, kas tiem piešķir kustīgumu un ļauj olšūnai apaugļoties.

Cilia, citam šūnu pagarināšanās veidam, ir līdzīga struktūra un funkcijas kā flagella, taču to nevajadzētu sajaukt ar flagella. Viņi ir daudz īsāki un pārvietojas savādāk.

Flagella prokariotos

Baktērijās flagella ir spirālveida pavedieni, kuru izmēri ir no 3 līdz 12 mikrometriem garumā un no 12 līdz 30 nanometriem diametrā. Tie ir vienkāršāki nekā tie paši elementi eikariotos.

Uzbūve

Strukturāli baktēriju flagella sastāv no olbaltumvielu molekulas, ko sauc par flagellīnu. Flagellīni ir imunogeniski un pārstāv antigēnu grupu, ko sauc par "H antigēniem" un kas ir raksturīgi katrai sugai vai celmam. Tas ir konfigurēts cilindriskā veidā ar dobu centru.

Šajās flagella mēs varam atšķirt trīs galvenās daļas: garu ārējo kvēldiegu, āķi, kas atrodas kvēldiega galā, un bazālo ķermeni, kas ir noenkurots uz āķa.

Pamata ķermenim ir kopīgas īpašības ar virulences faktoru sekrēcijas aparātu. Šī līdzība varētu norādīt, ka abas sistēmas ir mantotas no kopīga senča.

Klasifikācija

Atkarībā no flagellum atrašanās vietas baktērijas iedala dažādās kategorijās. Ja flagellum atrodas šūnas polos kā viena polāra struktūra vienā galā, tā ir monotēriska, un, ja tā notiek abos galos, tā ir abinieku.

Flagellum var atrast arī kā “plīvu” vienā vai abās šūnas pusēs. Šajā gadījumā piešķirtais termins ir galīgais. Pēdējais gadījums rodas, ja šūnā ir vairākas flagellas, kas ir vienmērīgi sadalītas pa visu virsmu, un to sauc par peritrichous.

Katrs no šiem flagellation veidiem parāda arī dažāda veida kustības, ko flagella veic.

Baktērijas parāda arī cita veida projekcijas uz šūnas virsmas. Viens no tiem ir pili, tie ir stingrāki nekā flagellum, un ir divu veidu: īss un bagātīgs, un garš, kas iesaistīti dzimumakta laikā.

Kustība

Baktērijas flagellum vilce vai rotācija ir enerģijas produkts, kas nāk no protonu kustības spēka, nevis tieši no ATP.

Baktēriju flagella ir raksturīga ar to, ka tā negriežas ar nemainīgu ātrumu. Šis parametrs būs atkarīgs no enerģijas daudzuma, ko šūna ražo noteiktā laikā. Baktērija spēj ne tikai modulēt ātrumu, bet arī var mainīt flagellar virzienu un kustību.

Kad baktērijas tiek novirzītas uz noteiktu apgabalu, tās, iespējams, piesaista stimulam. Šī kustība ir pazīstama kā taksometri, un flagellum ļauj organismam pārvietoties vajadzīgajā vietā.

Flagella eikariotos

Tāpat kā prokariotu organismi, eikarioti uz membrānas virsmas izrāda virkni procesu. Eikariotu flagellas veido mikrotubulas un ir garas projekcijas, kas saistītas ar kustību un kustību.

Turklāt eikariotu šūnās var būt virkne papildu procesu, kurus nevajadzētu sajaukt ar flagellu. Mikrovilli ir plazmas membrānas paplašinājumi, kas iesaistīti vielu absorbcijā, sekrēcijā un adhēzijā. Tas ir saistīts arī ar kustīgumu.

Uzbūve

Eikariotu flagellas struktūru sauc par aksonēmu: konfigurācija, kas sastāv no mikrotubulēm un citas olbaltumvielu klases. Mikrotubulas ir konfigurētas pēc modeļa ar nosaukumu "9 + 2", kas norāda, ka ir centrālais mikrotubulu pāris, kuru ieskauj 9 ārējie pāri.

Lai gan šī definīcija ir ļoti populāra literatūrā, tā var būt maldinoša, jo centrā atrodas tikai viens pāris - nevis divi.

Mikrotubulu uzbūve

Mikrotubulas ir olbaltumvielu elementi, ko veido tubulīns. No šīs molekulas ir divas formas: alfa un beta tubulīns. Šīs grupas kopā veido dimēru, kas veidos mikrotubulu vienību. Vienības polimerizējas un agregējas sāniski.

Pastāv atšķirības starp mikrotubulām, kas atrodas ap centrālo pāri, esošo protofilamentu skaitu. Viens no tiem ir pazīstams kā A kanāli vai pilnīgs, jo tajā ir 13 protofilamenti atšķirībā no kanāliņa B, kurā ir tikai no 10 līdz 11 pavedieniem.

Dynein un nexin

Katra no mikrotubulēm ar savu negatīvo galu ir piestiprināta struktūrai, kas pazīstama kā bazālais ķermenis vai kinetosoma, kuras uzbūve ir līdzīga centrosomu vidusdaļai ar deviņiem mikrotubulu tripletiem.

Olbaltumvielu dyneīns, kam ir liela nozīme eikariotu flagellar kustībā (ATPāze), ir saistīts ar divām rokām ar katru A kanāliņu.

Nexin ir vēl viens svarīgs proteīns flagellum sastāvā. Tas ir atbildīgs par pievienošanos deviņiem ārējo mikrotubulu pāriem.

Kustība

Eikariotu flagellas kustību virza olbaltumvielu dyneīna aktivitāte. Šis proteīns kopā ar kinezīnu ir vissvarīgākie motorie elementi, kas pavada mikrotubulus. Šīs "staigā" pa mikrotubulu.

Kustība notiek, kad ārējie mikrotubulu pāri pāriet vai slīd. Dynein ir saistīts gan ar A, gan B tipa kanāliņiem. Konkrētāk, bāze ir saistīta ar A un galva ar B. Nexin ir arī loma kustībā.

Ir maz pētījumu, kas ir atbildīgi par dyneīna īpašās nozīmes noskaidrošanu flagellar kustībā.

Prokariotu un eikariotu flagellas atšķirības

Izmēri

Prokariotu cilmes flagellas ir mazākas, sasniedzot 12 um garu un vidējo diametru 20. Eukariotu flagella garums var pārsniegt 200 um, un diametrs ir tuvu 0,5 um.

Konstrukcijas konfigurācija

Viena no izcilākajām eikariotu flagellas īpašībām ir to mikrotubulu organizācija 9 + 0 un šķiedru konfigurācija 9 + 2. Prokariotu organismiem šīs organizācijas trūkst.

Prokariotu flagellas netiek apvalkotas plazmas membrānā, kā tas ir eukariotu gadījumā.

Prokariotu flagella sastāvs ir vienkāršs, un tajā ietilpst tikai flagellīna olbaltumvielu molekulas. Eikariotu flagella sastāvs ir sarežģītāks, to veido tubulīns, dyneīns, nexīns un papildu olbaltumvielu komplekts -, kā arī citas lielas biomolekulas, piemēram, ogļhidrāti, lipīdi un nukleotīdi.

Enerģija

Prokariotu flagellas enerģijas avotu nenodrošina ATPāzes proteīns, kas noenkurots membrānā, bet gan protona kustības spēks. Eikariotu flagellum piemīt ATPāzes olbaltumviela: dyneīns.

Līdzības un atšķirības ar cilikām

Līdzības

Loma kustībā

Apjukums starp cilia un flagella ir izplatīts. Abi ir citoplazmas procesi, kas atgādina matus un atrodas uz šūnu virsmas. Funkcionāli gan cilia, gan flagella ir izvirzījumi, kas atvieglo šūnu pārvietošanos.

Uzbūve

Abi rodas no bazālajiem ķermeņiem, un tiem ir diezgan līdzīga ultra struktūra. Tāpat abu izvirzījumu ķīmiskais sastāvs ir ļoti līdzīgs.

Atšķirības

Garums

Izšķirošā atšķirība starp abām struktūrām ir saistīta ar garumu: kamēr cilia ir īss izvirzījums (garumā no 5 līdz 20 um), flagella ir ievērojami garāka un var sasniegt garumu vairāk nekā 200 um, gandrīz 10 reizes garāku. nekā cilia.

Daudzums

Ja šūnā ir cilia, tā parasti notiek ievērojamā skaitā. Pretstatā šūnām, kurās ir flagella, kurām parasti ir viena vai divas.

Kustība

Turklāt katrai struktūrai ir savdabīga kustība. Cilijas pārvietojas ar spēcīgiem sitieniem, bet flagella - viļņveidīgi, pātagai līdzīgi. Katra cilija kustība šūnā ir neatkarīga, savukārt flagellas kustība tiek koordinēta. Cilia ir noenkurota uz nelīdzenas membrānas, un flagella nav.

Sarežģītība

Visā struktūrā ir īpatnēja atšķirība starp cilia un flagella sarežģītību. Cilia ir sarežģītas projekcijas visā to garumā, savukārt flagellum sarežģītība ir ierobežota tikai ar pamatni, kur atrodas motors, kurš ir atbildīgs par rotāciju.

Funkcija

Atbilstoši to funkcijai cilia ir iesaistīta vielu kustībā noteiktā virzienā, un flagella ir saistīta tikai ar pārvietošanos.

Dzīvniekiem cilia galvenā funkcija ir šķidrumu, gļotu vai citu vielu mobilizācija uz virsmas.

Atsauces

1. Alberts, B., Džonsons, A., Lūiss, J., Rafs, M., Roberts, K., un Valters, P. (2008). Šūnas molekulārā bioloģija. Garland Science, Taylor un Francis grupa.
2. Kūpers, GM, Hausmans, RE & Wright, N. (2010). Šūna. Marbans.
3. Hikmans, C. P, Roberts, LS, Keens, SL, Larsons, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integrētie zooloģijas principi. Ņujorka: Makgreivs. 14. izdevums.
4. Madigans, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Broka: Mikroorganismu bioloģija. Pīrsona izglītība.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobioloģija: ievads (9. sējums). Sanfrancisko, Kalifornija: Bendžamins Kumings.