FLAGELLA: EUKARIOTINĖ, PROKARIOTINĖ (STRUKTŪRA IR FUNKCIJOS) - BIOLOGIJA - 2025

Žiuželis yra plakti-formos korinio projekcija, dalyvaujanti vienaląsčių organizmų varomųjų įvairių medžiagų judėjimo daugiau sudėtingų organizmų.

Flagellas randame ir eukariotų, ir prokariotų kilmės. Prokariotinės žiuželės yra paprasti elementai, sudaryti iš vieno mikrotubulėlio, sudaryto iš sraigtiškai sukonfigūruotų flagellino subvienetų, sudarančių tuščiavidurį branduolį.

Šaltinis: LadyofHats. Ispanijos „Alejandro Porto“ versija

Eukariotuose konfigūracija yra devynios tubulino mikrotubulų poros ir dvi poros, esančios centriniame regione. Vienas iš tipiškų žiuželių pavyzdžių yra spermatozoidų plėtiniai, kurie suteikia jiems judrumo ir leidžia kiaušialąstai apvaisinti.

Cilia, kitas ląstelių pailgėjimo būdas, turi panašią struktūrą ir funkcijas kaip flagella, tačiau jos nereikėtų painioti su flagella. Jie yra daug trumpesni ir juda skirtingai.

Flagella prokariotuose

Bakterijose flagella yra spiralinės gijos, kurių matmenys yra nuo 3 iki 12 mikrometrų ilgio ir nuo 12 iki 30 nanometrų skersmens. Jie yra paprastesni už tuos pačius elementus eukariotuose.

Struktūra

Struktūriškai bakterijų žiuželius sudaro baltymo molekulė, vadinama flagellinu. Flagellinai yra imunogeniški ir sudaro antigenų, vadinamų „H antigenais“, būdingus kiekvienai rūšiai ar kamienui, grupę. Tai sukonfigūruota cilindriniu būdu su tuščiaviduriu centru.

Šiose žvyneliuose galime išskirti tris pagrindines dalis: ilgą išorinį gijį, kabliuką, kuris yra gijų gale, ir bazinį kūną, kuris yra pritvirtintas prie kabliuko.

Bazinis kūnas pasižymi virulencijos veiksnių sekrecinio aparato charakteristikomis. Šis panašumas galėtų reikšti, kad abi sistemos buvo paveldėtos iš bendro protėvio.

klasifikacija

Atsižvelgiant į žiedkočio vietą, bakterijos skirstomos į skirtingas kategorijas. Jei žievė yra ląstelės poliuose kaip vienos polinės struktūros viename gale, ji yra monoterinė, o jei ji tai daro iš abiejų galų, tai varliagyvis.

Flagellum taip pat gali būti randamas kaip „pluta“ vienoje arba abiejose ląstelės pusėse. Šiuo atveju priskirtas terminas yra trumpalaikis. Paskutinis atvejis būna tada, kai ląstelėje yra daugybė žiuželių, homogeniškai paskirstytų per visą paviršių, ir vadinama pilvaplėvele.

Kiekviena iš šių pūkų rūšių taip pat rodo judesių, kuriuos daro plekšnė, tipus.

Bakterijos rodo ir kitokio tipo projekcijas ląstelės paviršiuje. Vienas iš jų yra piliakalniai, šie yra nelankstesni už žvakes ir yra dviejų tipų: trumpi ir gausūs bei ilgi, dalyvaujantys lytiniuose santykiuose.

Judėjimas

Bakterijos žiedkočio trauka arba sukimasis yra energijos, gaunamos iš protono varomosios jėgos, o ne tiesiogiai iš ATP, produktas.

Bakterinėms žvynelėms būdinga tai, kad jos nesisuka pastoviu greičiu. Šis parametras priklausys nuo energijos kiekio, kurį ląstelė gamina tam tikru metu. Bakterija gali ne tik modifikuoti greitį, bet ir gali pakeisti žiedkočio kryptį ir judėjimą.

Kai bakterijos nukreipiamos į tam tikrą vietą, jas greičiausiai traukia dirgiklis. Šis judėjimas yra žinomas kaip taksi, o žvynelis leidžia organizmui judėti į norimą vietą.

Flagella eukariotuose

Kaip ir prokariotiniai organizmai, eukariotai membranos paviršiuje demonstruoja daugybę procesų. Eukariotinės žiuželės yra sudarytos iš mikrotubulų ir yra ilgos judesių bei judėjimo projekcijos.

Be to, eukariotų ląstelėse gali būti keletas papildomų procesų, kurių nereikėtų painioti su žvyneline. „Microvilli“ yra plazmos membranos išplėtimas, dalyvaujantis medžiagų absorbcijoje, sekrecijoje ir adhezijoje. Tai taip pat susiję su judrumu.

Struktūra

Eukariotinių žiuželių struktūra vadinama aksonimu: konfigūracija, sudaryta iš mikrotubulų ir kitos klasės baltymų. Mikrodalelės sukonfigūruotos taip, kad vadinasi „9 + 2“, o tai rodo, kad yra centrinė mikrotubulų pora, apsupta 9 išorinių porų.

Nors šis apibrėžimas yra labai populiarus literatūroje, jis gali klaidinti, nes centre yra tik viena pora, o ne dvi.

Mikrotubulų struktūra

Mikrotubulės yra baltymų elementai, sudaryti iš tubulino. Iš šios molekulės yra dvi formos: alfa ir beta tubulinas. Šios grupės kartu sudaro dimerą, kuris sudarys mikrotubulų vienetą. Vienetai polimerizuojasi ir kaupiasi šonuose.

Tarp prototipų, kurie yra mikrotubulų, esančių aplink centrinę porą, skaičius skiriasi. Vienas iš jų yra žinomas kaip A kanalėlis arba baigtas, nes jame yra 13 protofilių, priešingai nei B kanalėlyje, kuriame yra tik nuo 10 iki 11 gijų.

Dyneinas ir nexinas

Kiekvienas iš mikrotubulų jo neigiamame gale yra pritvirtintas prie struktūros, žinomos kaip bazinis kūnas arba kinetosoma, kuri savo struktūra panaši į centrosomų centriole su devyniais mikrotubulų tripletais.

Baltymų dyneinas, turintis didelę reikšmę eukariotinių žiuželių judėjimui (ATPazė), yra susietas dviem rankomis su kiekvienu A kanalėliu.

Nexinas yra dar vienas svarbus baltymas žiedkočio sudėtyje. Tai yra atsakinga už devynių porų išorinių mikrotubulų sujungimą.

Judėjimas

Eukariotinių žiuželių judėjimą lemia baltymo dyneino aktyvumas. Šis baltymas kartu su kinezinu yra svarbiausi motoriniai elementai, lydintys mikrotubules. Šie „vaikšto“ ant mikrotubulų.

Judėjimas įvyksta, kai išorinės mikrotubulų poros pasislenka ar paslysta. Dyneinas yra susijęs tiek su A, tiek su B tipo kanalėlėmis. Tiksliau, pagrindas yra susijęs su A, o galva su B. Nexinas taip pat vaidina vaidmenį judant.

Yra keletas tyrimų, kurių užduotis buvo išsiaiškinti specifinį dyneino vaidmenį flagellar judėjime.

Prokariotinių ir eukariotinių žiuželių skirtumai

Matmenys

Prokariotų kilmės linijų žiuželiai yra mažesni, galintys pasiekti 12 um ilgį, o vidutinis skersmuo yra 20. Eukariotinių žiuželių ilgis gali viršyti 200 um, o skersmuo yra artimas 0,5 um.

Konstrukcinė konfigūracija

Viena iš ryškiausių eukariotinių žiuželių savybių yra jų mikrotubulų organizavimas 9 + 0 ir skaidulų konfigūracija 9 + 2. Prokariotiniams organizmams šios organizacijos nėra.

Prokariotiniai žiogeliai nėra apgaubti plazmos membranos, kaip tai daroma eukariotų atveju.

Prokariotinių žiogelių sudėtis yra paprasta ir apima tik flagellino baltymų molekules. Eukariotinių žiuželių kompozicija yra sudėtingesnė, susidedanti iš tubulino, dyneino, nexino ir papildomo baltymų rinkinio - taip pat kitų didelių biomolekulių, tokių kaip angliavandeniai, lipidai ir nukleotidai.

Energija

Prokariotinių žiuželių energijos šaltinį suteikia ne membranoje įtvirtintas ATPazės baltymas, o protono varomoji jėga. Eukariotiniai žieveliai turi ATPazės baltymą: dyneiną.

Panašumai ir skirtumai su blakstiena

Panašumai

Vaidmuo judėjime

Įprasta blauzdos ir žvakutės sumaištis. Abu yra citoplazminiai procesai, primenantys plaukus ir esantys ląstelių paviršiuje. Funkciškai tiek žievės, tiek žvakutės yra iškyšos, palengvinančios ląstelių judėjimą.

Struktūra

Abu kyla iš bazinių kūnų ir turi gana panašią ultra struktūrą. Taip pat abiejų iškyšų cheminė sudėtis yra labai panaši.

Skirtumai

Ilgis

Esminis skirtumas tarp dviejų struktūrų yra susijęs su ilgiu: kol žievės yra trumpos iškyšos (nuo 5 iki 20 um ilgio), žiedkočiai yra žymiai ilgesni ir gali siekti daugiau nei 200 um ilgį, beveik 10 kartų ilgesnį. nei blakstiena.

Kiekis

Kai ląstelėje yra blakstiena, dažniausiai tai įvyksta. Priešingai nei ląstelės, turinčios žiuželius, kurie paprastai turi vieną ar du.

Judėjimas

Be to, kiekviena struktūra turi savotišką judesį. Ciliasa juda stipriais potėpiais, o žvyneliai - banguojančiu, plakti panašiu būdu. Kiekvieno ciliumo judėjimas ląstelėje yra nepriklausomas, o flagelos judėjimas koordinuojamas. Cilia yra pritvirtinta prie banguotosios membranos, o žvynelinė - ne.

Sudėtingumas

Kiekvienoje struktūroje yra savitas skirtumas tarp blakstienų ir žandikaulių sudėtingumo. Cilia yra sudėtingos iškyšos per visą jų ilgį, tuo tarpu fliagelio sudėtingumas apsiriboja tik pagrindu, kuriame yra variklis, atsakingas už sukimąsi.

Funkcija

Atsižvelgiant į jų funkciją, blakstienos yra susijusios su medžiagų judėjimu tam tikra kryptimi, o žvyneliai yra susiję tik su judėjimu.

Gyvūnams pagrindinė ciliumo funkcija yra skysčių, gleivių ar kitų medžiagų sutelkimas paviršiuje.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Ląstelės molekulinė biologija. „Garland Science“, „Taylor“ ir „Francis“ grupės atstovai.
2. Cooperis, GM, Hausmanas, RE & Wright, N. (2010). Ląstelė. Marbanas.
3. Hickmanas, C. P, Robertsas, LS, Keenas, SL, Larsonas, A., I´Anson, H. ir Eisenhouras, DJ (2008). Integruoti zoologijos principai. Niujorkas: „McGraw-Hill“. 14-asis leidimas.
4. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brokas: Mikroorganizmų biologija. „Pearson Education“.
5. „Tortora“, G. J., „Funke“, BR, „Case“, CL ir „Johnson“, TR (2004). Mikrobiologija: įvadas (9 tomas). San Franciskas, Kalifornija: Benjaminas Cummingsas.