Zilie - biológia

Kedy Cilia alebo Cilium (z lat. Cilium, n. Eyelid) je názov pre štíhle, tubulárne, 5–10 µm dlhé a 250 nm hrubé bunkové procesy. Obsahujú kostru mikrotubulov, takzvanú axonému, a vytvárajú svoje vlastné bunkové oddelenie. Axonéma je trubica z deviatich dvojitých mikrotubulov, ktoré môžu obsahovať centrálne mikrotubuly. Je potrebné ich rozlišovať

• mihalnice s centrálnym párom mikrotubulov, Modrotlač 9x2 + 2: Budete Kinocilia, Cilia alebo Mihalnice zavolal a sú pohyblivý, teda schopný aktívneho pohybu. Spolu s podobne postavenými bičíkmi eukariontov sa im hovorí aj undulipodia (latinské/grécke vymyslené slovo, napríklad nohy bijúce vlny). Flagellu môžeme chápať ako veľkú mihalnicu so zložitejšími pohybovými programami. • mihalnice bez centrálnych mikrotubulov, Plán stavby 9x2 + 0: Spravidla sú nepohyblivý, nepohyblivý, a sú tzv primárna mihalnica.

Jedinou výnimkou, ktorá je v súčasnosti (2012) známa, sú

• uzlová mihalnica, the primárny, Takže postavené po 9x2 + 0, ale stále pohyblivý sú. Sú pomenované podľa „Nodus“ (Latinský uzol), formácia počas gastrulovej fázy embryonálneho vývoja cicavcov, kde bol objavený tento druh mihalníc.

Aby sa zabránilo bežne používanému výrazu „motile cilia“, ktorý už v dôsledku tohto objavu nie je v požadovanom zmysle použiteľný, mal by sa v tomto článku použiť výraz kinozilia.

Vedci sa dlho zaujímali takmer výlučne o kinetické mihalnice, ktoré sú nápadné vďaka svojej mobilite, zatiaľ čo nenápadné primárne mihalnice sa videli mnohokrát, ale považovali sa za nedôležité. Intenzívne sa skúmali až potom, čo sa okolo roku 1990 ukázalo, že vývoj živočíšneho organizmu a funkcia mnohých jeho orgánov zásadne závisí od prítomnosti zdravých primárnych mihalníc.

Cilia sa nachádzajú v mnohých eukaryotoch. V živočíšnej ríši sa dajú nájsť takmer na všetkých typoch buniek, ale zriedka v rastlinách, najmä nie v kvitnúcich rastlinách, napríklad v cykasoch. U škrkaviek a článkonožcov sa v niektorých nervových bunkách nachádzajú iba primárne mihalnice. Jednobunkové organizmy, ako napríklad biliárne zvieratá, majú iba mihalnice.

Konštrukcia a pohyb

Každá mihalnica je zvonka obklopená plazmatickou membránou. Vo vnútri je zväzok vlákien, takzvaná axonéma, ktorú tvoria mikrotubuly. Sú usporiadané podľa takzvaného vzoru 9 × 2 + 2: V strede mihalníc sú dva samostatné centrálne tubuly, ktoré sú obklopené deviatimi dvojitými tubulmi (dublety), z ktorých každý pozostáva z tubulu A a B. Centrálne tubuly sú obklopené druhom puzdra (stredný obal).

Na každom A-tubule sú páry štruktúr podobných ramenám (ramená dyneínu), ktoré smerujú k B-tubulu susedného dubletu. Dublety usporiadané do kruhu sú navzájom spojené v kruhu pomocou nexínových konektorov a priamo s dvoma centrálnymi tubulmi takzvanými radiálnymi lúčmi. Mikrotubuly vznikajú z vás Bazálne telieska (Kinetosom), ktoré je vzdelávacím centrom riasiniek.

Za samotné zakrivenie sú zodpovedné posuny mikrotubulov vo vnútri mihalníc závislé od ATP. Pohyblivý mechanizmus je opísaný ako mechanizmus posuvného vlákna. Dyneínové rameno, ktoré je vždy ukotvené k A-trubici, sa svojimi hrotmi dotýka B-trubice susedného dubletu a spôsobuje posuny dubletov vonkajších tubulov závislé od ATP okolo seba, takže je vytvorený ohyb. Nexin, vysoko roztiahnuteľný proteín, drží pri kĺzaní susedné dublety pohromade.

Riasinky sa často tvoria vo veľkom množstve na povrchu buniek jednobunkových alebo mnohobunkových organizmov. Bičíky a mihalnice sú vedecky tiež zastrešujúce Undulipodia (Jednotné číslo Undulipodium) zhrnuté kvôli rovnakému konštrukčnému princípu.

Niektorí nálevníci majú klastre riasiniek, ktoré sú navzájom spojené. Tieto rozšírenia sa nazývajú Cirrus určený.

Cilia sú často zamieňané s mikroklkmi. Tieto však nie sú tvorené mikrotubulami, ale z aktínových vlákien, majú iný pôvod a zvyčajne nie sú mobilné. Mikrovilli, nie mihalnice, sa nachádzajú napríklad v črevách cicavcov, kde slúžia na zväčšenie povrchu. Potravinová buničina sa pohybuje cez peristaltiku. Ďalším príkladom falošných mihalníc sú vláskové bunky vo vnútornom uchu. Procesy absorpcie stimulov na vlasových bunkách, predtým známe ako stereocilia, sú mikroklky, a preto sú dnes známe aj ako Stereovilli určený. V ľudskej vláskovej bunke existuje mihalnica iba v primordiu a počas vývoja sa degeneruje.

Cilia sa nesmie zamieňať s bičíkmi baktérií. Sú oveľa menšie, sú vyrobené výlučne z bielkovín (bičík) a nie sú obklopené membránou. Ich režim činnosti je tiež založený na úplne inom princípe (rotácia podobná skrutke lode).

Funkcia a výskyt

Kinocilia

Kinocilia sa zriedka vyskytujú samostatne, ale väčšinou v radoch alebo poliach vo veľkom množstve na bunke. Koordinované bitie vesiel v tvare vesla slúži nasledujúcim funkciám:

pohyb bunky ako u nálevníkovitých zvierat, početné larválne štádiá menších živočíchov žijúcich vo vode alebo spermie vyšších živočíchov
spriadanie častíc potravy alebo
transport častíc a tekutín v organizme, napríklad ciliovaného epitelu v dýchacích cestách na transport hlienu a kontaminantov z pľúc alebo transport vaječnej bunky vo vajíčkovode.

Riasy sú takpovediac pružné miniatúrne veslá, ktoré na rozdiel od bičíkov zasahujú uniplanárne (v jednej rovine). Úroveň a smer pokládky sú pre každý strop pevné. Počas silného návrhu je mihalnica natiahnutá. Pomalší pokles je zakrivený, s ohybovou vlnou prebiehajúcou od základne mihalnice po špičku mihalnice, čím sa mihalnica vracia do pôvodnej polohy s malým odporom vody. Je možné súčasne prechádzať krivkou vo vesmíre.

Každá rana v rade mihalníc udrie o zlomok neskôr ako tá predchádzajúca. Toto sa nazýva metachronický pohyb. Kolektívny pohyb je zvlnený, porovnateľný s kukuričným poľom kymácajúcim sa vo vetre.

Tepová frekvencia mihalníc môže byť medzi 5 a 20 Hz, v závislosti od podmienok prostredia. Existujú faktory, ktoré môžu frekvenciu urýchliť, napríklad niektoré lieky alebo teplo. Iné faktory však bránia frekvencii výskytu a vedú dokonca k jeho zastaveniu, ako je napríklad nikotín alebo bakteriálna infekcia.

Nepohyblivé mihalnice

Na rozdiel od mobilnej, „pohyblivej“ mihalnice, existujú aj imobilné, „nemobilné“ mihalnice. Spravidla existuje iba jedna takáto mihalnica na bunku, ktorá sa vytvorí podľa schémy 9 × 2 + 0 - centrálny dublet preto chýba.

Takmer všetky bunky stavovcov majú jediné nepohyblivé cilium, takzvané „primárne cilium“, ktoré sa pri výskume dlho zanedbávalo. Tieto primárne mihalnice často poskytujú senzorické antény pre bunky. Z týchto nepohyblivých mihalníc sa vyvinuli špecializované štruktúry; Napríklad vonkajší segment fotoreceptorových buniek v oku je spojený s telom bunky prostredníctvom špecializovaného cilium, takzvaného spojovacieho cilium. Koniec čuchových nervových buniek s čuchovými receptormi je tiež nepohyblivé cilium.