Реснички это в биологии кратко

Обновлено: 05.07.2024

В ресничка (из латинский 'ресница'; [1] множественное число реснички) является органелла на эукариотических клетках в форме тонкого выступа, который выступает из гораздо более крупного Тело клетки. [2]

Есть два типа ресничек: подвижный и неподвижный реснички. Неподвижные реснички еще называют первичные реснички которые служат сенсорными органеллами. Большинство типов клеток млекопитающих обладают единственной неподвижной первичной ресничкой, которая функционирует как клеточная антенна. [3] [4] Исключение составляют обонятельные нейроны, которые обладают несколькими неподвижными ресничками и клетками преходящего эмбриональный узел, которые обладают уникальными подвижными ресничками, известными как узловые реснички, критически важное для установления асимметрии тела слева направо. [5]

У эукариот подвижные реснички и жгутики (вместе известные как ундулиподии) структурно похожи, хотя иногда делаются различия по функциям или длине. [6] [7] Неподвижные реснички (называемые первичными ресничками) передают сигналы из окружающей среды или других клеток. [8] [9]

Содержание

Первичные реснички

У животных неподвижные первичные реснички обнаруживаются почти на всех типах клеток, за исключением клеток крови. [2] Большинство клеток имеют только одну, в отличие от клеток с подвижными ресничками, за исключением обонятельные сенсорные нейроны, где рецепторы запаха расположены, каждая из которых имеет около десяти ресничек. Некоторые типы клеток, такие как фоторецепторные клетки сетчатки, обладают высокоспециализированными первичными ресничками. [10]

Хотя первичная ресничка была обнаружена в 1898 году, в течение столетия ее игнорировали и считали рудиментарный органелла без важной функции. [11] [2] Недавние открытия, касающиеся его физиологической роли в химиочувствительности, передаче сигналов и контроле роста клеток, показали его важность для функционирования клеток. Его важность для биологии человека была подчеркнута открытием его роли в разнообразной группе болезней, вызываемых дисгенезия или дисфункция ресничек, например поликистоз почек, [12] врожденный порок сердца, [13] и дегенерация сетчатки, [14] называется цилиопатии. [15] [16] В настоящее время известно, что первичная ресничка играет важную роль в функционировании многих органов человека. [2] [3]


Подвижные реснички

Более крупные эукариоты, такие как млекопитающие, имеют подвижные реснички также. Подвижные реснички обычно присутствуют на поверхности клетки в большом количестве и бьются согласованными волнами. [22]

  • В люди, например, подвижные реснички находятся на респираторный эпителий подкладка дыхательные пути где они функционируют в мукоцилиарный клиренс подметания слизь и грязь из легких. [23] Каждая клетка респираторного эпителия имеет около 200 подвижных ресничек. [5]
  • В самки млекопитающих, биение ресничек в Фаллопиевы трубы перемещает яйцеклетка от яичник к матка. [23][24]

Функционирование подвижных ресничек сильно зависит от поддержания оптимального уровня перицилиарной жидкости, омывающей реснички. Эпителиальные натриевые каналы ENaC которые специфически экспрессируются по всей длине ресничек, по-видимому, служат датчиками, которые регулируют уровень жидкости, окружающей реснички. [23] [25]

Инфузории микроскопические организмы, обладающие подвижный исключительно реснички и используют их либо для передвижения, либо просто для перемещения жидкости по их поверхности.

Узловые реснички

Узловые реснички присутствуют только в начале развивающийся эмбрион. [5] Узловая ресничка похожа по строению на примитивную ресничку, поскольку не имеет центрального аппарата, но имеет динеиновые руки которые позволяют ему двигаться или вращаться в круговом направлении. Вращение происходит по часовой стрелке, и это заставляет поток внеэмбриональной жидкости перемещаться через узловой поверхность, направленная влево. Первичные реснички вокруг узловых ресничек ощущают направленный поток, который активируется узловая сигнализация, устанавливая левостороннее направление. [5]

Структура

Внутри ресничек и жгутики это микротрубочка-основан цитоскелет называется аксонема. Аксонема первичной реснички обычно имеет кольцо из девяти внешних дуплетов микротрубочек (называемых 9 + 0 аксонема), а аксонема подвижной реснички имеет, помимо девяти внешних дублетов, два центральных синглета микротрубочек (называемые 9 + 2 аксонемы). Аксонема действует как каркас для аксонемных внутренних и внешних динеиновых плеч, которые перемещают подвижные реснички, и обеспечивает дорожки для молекулярный мотор белки, такие как Кинезин II, которые переносят белки по длине ресничек посредством процесса, называемого внутрижгутичным транспортом (IFT). [2] [26] [27] IFT является двунаправленным, а ретроградный IFT использует цитоскелетный динеиновый двигатель 2, чтобы двигаться обратно к телу клетки. Ресничка окружена мембраной, прилегающей к плазматической мембране, но отличной от нее по составу. [28]

Основа реснички - это базальное тело, термин, применяемый к материнской центриоле, когда она связана с ресничкой. Базальные тела млекопитающих состоят из цилиндра из девяти триплетных микротрубочек, субдистальных придатков и девяти структур, подобных стойкам, известных как дистальные придатки, которые прикрепляют базальное тело к мембране у основания реснички. Две из триплетных микротрубочек базального тельца расширяются, чтобы стать дублетными микротрубочками цилиарной аксонемы.

Ресничный корешок

Ресничный корешок представляет собой структуру, подобную цитоскелету, которая берет свое начало от базального тела на проксимальном конце реснички. Корешки обычно имеют диаметр 80-100 нм и содержат поперечные бороздки, распределенные через равные промежутки времени примерно 55-70 нм. Важным компонентом корешка является ROotletin. [29]

Переходная зона

Для достижения своего отличного состава самая проксимальная область реснички состоит из переходной зоны, которая контролирует, какие белки могут входить в ресничку и выходить из нее. [30] [31] [32] В переходной зоне Y-образные структуры соединяют ресничную мембрану с подлежащей аксонемой. Контроль избирательного проникновения в реснички может включать решетчатую функцию переходной зоны. Унаследованные дефекты компонентов переходной зоны вызывают цилиопатии, такие как синдром Жубера. Структура и функция переходной зоны сохраняются у разных организмов, включая позвоночных, C. elegans, D. melanogaster и Chlamydomonas reinhardtii. У млекопитающих нарушение переходной зоны снижает изобилие ресничек ассоциированных с мембраной ресничных белков, таких как те, которые участвуют в передаче сигнала Hedgehog, ставя под угрозу Hedgehog-зависимое эмбриональное развитие числа пальцев и формирование паттерна центральной нервной системы.

Реснички против жгутиков

Хотя им были даны разные названия, подвижные реснички и жгутики имеют почти идентичную структуру и одно и то же назначение: движение. Движение придатка можно описать как волну. Волна имеет тенденцию исходить от основания реснички и может быть описана в терминах частоты (частота биений ресничек или CBF), амплитуды и длины волны. Биение создается за счет того, что динеиновая рука структурирует скольжение внешних дуплетов, и берет начало в аксонеме, а не в базальном теле. Ключевое различие между этими двумя структурами состоит в том, что в эукариотическом организме, таком как человек, жгутики используются для движения клетки, а реснички используются для перемещения веществ по поверхности. Примером каждого из них может быть жгутик сперматозоида и ресничка эпителиальной ткани легких, которая удаляет инородные частицы. Подвижные реснички и жгутики обладают одинаковыми 9 + 2 аксонемы структура. Число 9 указывает количество дублетов, присутствующих вокруг внешнего края отростка, а число 2 относится к центральной паре независимых микротрубочек. В первичных и других неподвижных ресничках аксонема не имеет центральной пары, что приводит к 9 + 0 аксонема структура. [33]

Производство ресничек

Реснички образуются в процессе цилиогенез. Первым шагом является стыковка базального тела с растущей цилиарной мембраной, после чего формируется переходная зона. Строительные блоки цилиарной аксонемы, такие как тубулины, добавляются на кончиках ресничек в процессе, который частично зависит от внутрижладжковый транспорт (ЕСЛИ T). [34] [35] Исключение составляют сперматозоиды дрозофилы и Плазмодий falciparum образование жгутиков, при которых реснички собираются в цитоплазме. [36]

В основании реснички, где она прикрепляется к телу клетки, находится центр организации микротрубочек, базальное тело. Некоторые белки базального тела, такие как CEP164, ODF2 [37] и CEP170, [38] необходимы для формирования и устойчивости ресничек.

По сути, ресничка - это наномашина состоит из более чем 600 белков в молекулярных комплексах, многие из которых также функционируют независимо как наномашины. Гибкие линкеры позволить мобильные белковые доменысвязанных ими, чтобы привлечь их связывающих партнеров и вызвать дальнодействующие аллостерия через динамика домена белка. [19]

Функция

В динеин в аксонеме образует мосты между соседними дублетами микротрубочек. Когда АТФ активирует моторный домен динеина, он пытается пройти по соседнему дублету микротрубочек. Это заставило бы соседние дублеты скользить друг по другу, если бы не присутствие Нексин между дублетами микротрубочек. Таким образом, сила, создаваемая динеином, вместо этого преобразуется в изгибающее движение. [39]

Чувство внеклеточной среды

Некоторые первичные реснички на эпителиальный клетки эукариот действуют как сотовые антенны, предоставляя химиочувствительность, термочувствительность и механочувствительность внеклеточной среды. [40] [3] Эти реснички затем играют роль в передаче определенных сигнальных сигналов, включая растворимые факторы во внешней клеточной среде, a секреторный роль, в которой растворимый белок высвобождается, чтобы оказывать влияние ниже по течению потока жидкости, и опосредование потока жидкости, если реснички подвижный. [40] Немного эпителиальный клетки реснитчатые, и они обычно существуют как лист поляризованных клеток, образующих трубку или канальец с ресничками, выступающими в просвет. Эта сенсорная и сигнальная роль ставит реснички на центральную роль в поддержании локальной клеточной среды, и, возможно, именно поэтому ресничные дефекты вызывают такой широкий спектр болезней человека. [16] У эмбриона мыши реснички используются для направления потока внеклеточной жидкости. Это движение влево используется эмбрионом мыши для создания лево-правой асимметрии по средней линии эмбриона. Центральные реснички координируют свое вращательное биение, в то время как неподвижные реснички по бокам ощущают направление потока. [41]

Клиническое значение

Дефекты ресничек могут привести к ряду заболеваний человека. [16] [42] Генетические мутации, нарушающие нормальное функционирование ресничек, цилиопатии, может вызывать хронические заболевания, такие как первичная цилиарная дискинезия (PCD), нефронофтиз или же Синдром Сеньора – Лёкена. Кроме того, дефект первичной реснички в почечный каналец клетки могут привести к поликистоз почек (ДОК). При другом генетическом заболевании, называемом Синдром Барде-Бидля (BBS) продукты мутантных генов являются компонентами базального тельца и ресничек. [15]

Отсутствие функциональных ресничек в фаллопиевы трубы может вызвать внематочная беременность. Удобренный яйцеклетка не может достичь матка если реснички не могут его туда переместить. В таком случае яйцеклетка имплантируется в фаллопиевы трубы, вызывая трубная беременность, наиболее частая форма внематочной беременности. [43]

Как отмечалось выше, эпителиальные натриевые каналы ENaC которые выражены по длине ресничек, регулируют уровень жидкости, окружающей реснички. Мутации, снижающие активность ENaC, приводят к мультисистемной псевдогипоальдостеронизм, что связано с проблемами фертильности. [23] В кистозный фиброз что является результатом мутаций в хлоридном канале CFTR, Активность ENaC усиливается, что приводит к серьезному снижению уровня жидкости, что вызывает осложнения и инфекции дыхательных путей. [25]

Поскольку жгутик человеческого сперматозоида на самом деле представляет собой модифицированную ресничку, дисфункция ресничек также может быть причиной мужского бесплодия. [44]

Интересно, что существует связь первичной цилиарной дискинезии с лево-правыми анатомическими аномалиями, такими как situs inversus (комбинация результатов, известных как Синдром Картагенера) и другие гетеротаксические дефекты. Эти лево-правые анатомические аномалии также могут привести к врожденный порок сердца. [45] Было показано, что правильная функция ресничек ответственна за нормальную лево-правую асимметрию у млекопитающих. [46]

Цилиопатии как примеры полиорганных наследственных заболеваний

Результаты генетических исследований начала 2000-х годов показали, что многие генетические нарушения, обе генетические синдромы и генетические заболевания, которые ранее не упоминались в медицинской литературе, на самом деле могут быть тесно связаны с основная причина разнообразного набора медицинских симптомы которые клинически видны в беспорядок. Они были сгруппированы как возникающий класс болезней называется цилиопатии. Основная причина может быть в дисфункциональном молекулярном механизме первичных / неподвижных ресничек, органеллы которые присутствуют во многих различных клеточных типах во всем человек тело.

Дефекты ресничек отрицательно влияют на многочисленные важные сигнальные пути, необходимые для эмбрионального развития и физиологии взрослых, и, таким образом, предлагают правдоподобную гипотезу для часто мультисимптомный характер разнообразных цилиопатий. [15] [16] Известные цилиопатии включают: первичная цилиарная дискинезия, Синдром Барде-Бидля, поликистозная почка и болезнь печени, нефронофтиз, Синдром Альстрёма, Синдром Меккеля-Грубера, Синдром Сенсенбреннера и некоторые формы дегенерация сетчатки. [15] [40]

Разные результаты, вызванные дисфункцией ресничек, могут быть результатом аллелей разной силы, которые по-разному или в разной степени нарушают функции ресничек. Многие цилиопатии наследуются по менделевской манере, но специфические генетические взаимодействия между отдельными функциональными комплексами ресничек, такими как переходная зона и комплексы BBS, могут изменять фенотипические проявления рецессивных цилиопатий. [47] [48]

Внеклеточные изменения

Снижение функции ресничек также может быть результатом инфекции. Исследования в биопленки растет и показало, как бактерии могут изменять реснички. Биопленка - это сообщество бактерий одного или нескольких видов бактерий. Кластер клеток секретирует различные факторы, которые образуют внеклеточный матрикс. Реснички дыхательной системы, как известно, выводят слизь и болезнетворные микроорганизмы из дыхательных путей. Было обнаружено, что у пациентов с инфекциями с положительной биопленкой нарушена функция ресничек. Нарушение может проявляться в виде уменьшения подвижности или количества ресничек. Хотя эти изменения являются результатом внешнего источника, они по-прежнему влияют на патогенность бактерий, прогрессирование инфекции и способы ее лечения. [49]

В реснички представляют собой короткие нитевидные выступы, присутствующие на поверхности плазматической мембраны многих типов клеток. Эти структуры способны совершать вибрационные движения, которые служат для клеточного передвижения и создания токов во внеклеточной среде.

Многие клетки выстланы ресничками длиной примерно 10 мкм. В общем, реснички движутся довольно скоординированным образом назад вперед. Таким образом, ячейка либо движется через жидкость, либо жидкость перемещается по поверхности самой ячейки.

Эти протяженные структуры в мембране состоят в основном из микротрубочек и отвечают за движение в различных типах клеток эукариотических организмов.

Реснички характерны для группы ресничных простейших. Они обычно присутствуют у эуметазоа (за исключением нематод и членистоногих), где они обычно располагаются в эпителиальных тканях, образуя мерцательный эпителий.

характеристики

Реснички и жгутики эукариот очень похожи друг на друга, каждый диаметром примерно 0,25 мкм. Структурно они похожи на жгутики, однако в тех клетках, которые их представляют, их намного больше, чем жгутиков, имеющих вид ворсинок на поверхности клетки.

Ресничка сначала движется вниз, а затем постепенно распрямляется, создавая впечатление гребных движений.

Реснички движутся таким образом, что каждая немного не соответствует ритму со своим ближайшим соседом (метахронный ритм), создавая постоянный поток жидкости по поверхности клетки. Эта координация чисто физическая.

Иногда к базальным тельцам присоединяется сложная система микротрубочек и волокон, но не доказано, что они играют координирующую роль в движении ресничек.

Многие реснички, по-видимому, не функционируют как мобильные структуры и были названы первичными ресничками. Большинство тканей животных имеет первичные реснички, включая клетки яйцеводов, нейроны, хрящи, эктодерму развивающихся конечностей, клетки печени, мочевыводящие пути и другие.

Хотя последние не подвижны, было замечено, что мембрана ресничек имеет многочисленные рецепторы и ионные каналы с сенсорной функцией.

Ресничные организмы

Эти организмы получили такое название, потому что поверхность клетки выстлана ресничками, которые ритмично бьются. Внутри этой группы расположение ресничек широко варьирует, и даже некоторые организмы не имеют ресничек у взрослых, поскольку присутствуют на первых стадиях жизненного цикла.

Инфузории, как правило, являются самыми крупными простейшими с длиной от 10 мкм до 3 мм, а также наиболее сложными в структурном отношении с широким спектром специализаций. Реснички обычно расположены продольными и поперечными рядами.

Похоже, что все инфузории имеют родственные системы, даже те, у которых в какой-то момент отсутствуют реснички. Многие из этих организмов являются свободноживущими, а другие - специализированными симбионтами.

Состав

Реснички вырастают из базальных тел, которые тесно связаны с центриолями. Базальные тела имеют ту же структуру, что и центриоли, встроенные в центросомы.

Базальные тельца играют очевидную роль в организации микротрубочек аксонемы, которая представляет фундаментальную структуру ресничек, а также в прикреплении ресничек к поверхности клетки.

Аксонема состоит из набора микротрубочек и связанных белков. Эти микротрубочки расположены и видоизменены таким любопытным образом, что это было одним из самых удивительных открытий электронной микроскопии.

Характеристики микротрубочек

Микротрубочки аксонемы связаны с многочисленными белками, которые выступают в правильных положениях. Некоторые из них работают как перекрестные связи, которые содержат пучки микротрубочек вместе, а другие генерируют силу, вызывающую их движение.

Движение ресничек

Реснички перемещаются за счет сгибания аксонемы, которая представляет собой сложный пучок микротрубочек. Кластеры ресничек движутся однонаправленными волнами. Каждая ресничка движется как хлыст, ресничка полностью вытягивается, после чего следует фаза восстановления из исходного положения.

Движения ресничек в основном производятся за счет скольжения внешних дублетов микротрубочек относительно друг друга, что обусловлено моторной активностью аксонемического динеина. Основание динеина связывается с микротрубочками А, а головные группы связываются с соседними В-канальцами.

Благодаря нексину в мостиках, которые соединяют внешние микротрубочки аксонемы, скольжение одного дублета по другому заставляет их изгибаться. Последнее соответствует основе движения ресничек, процесса, о котором пока мало что известно.

Впоследствии микротрубочки возвращаются в исходное положение, заставляя ресничку возвращаться в состояние покоя. Этот процесс позволяет ресничкам выгибаться и производить эффект, который вместе с другими ресничками на поверхности придает подвижность клетке или окружающей среде.

Энергия для движения ресничек

Подобно цитоплазматическому динеину, цилиарный динеин имеет моторный домен, который гидролизует АТФ (активность АТФазы), чтобы двигаться по микротрубочке к ее минус-концу, и несущую заряд область хвоста, которая в данном случае случай представляет собой непрерывную микротрубочку.

Реснички движутся почти непрерывно, поэтому требуют большого количества энергии в виде АТФ. Эта энергия генерируется большим количеством митохондрий, которые обычно изобилуют около базальных тел, от которых берут начало реснички.

Характеристики

Движение

Основная функция ресничек - перемещать жидкость по поверхности клетки или продвигать отдельные клетки через жидкость.

Движение ресничек жизненно важно для многих видов в таких функциях, как обработка пищи, размножение, экскреция и осморегуляция (например, в ярких клетках), а также движение жидкостей и слизи по поверхности слоев клеток. эпителиальный.

Реснички у некоторых простейших, таких как Парамеций Они несут ответственность как за подвижность тела, так и за перемещение организмов или частиц в ротовую полость в поисках пищи.

Дыхание и кормление

У многоклеточных животных они участвуют в дыхании и питании, разнося дыхательные газы и частицы пищи над водой на поверхности клеток, как, например, у моллюсков, питающихся фильтрацией.

У млекопитающих дыхательные пути выстланы волосковыми клетками, которые выталкивают слизь, содержащую пыль и бактерии, в горло.

Реснички также помогают перемещать яйца по яйцеводу, а родственная структура, жгутик, продвигает сперматозоиды. Эти структуры особенно заметны в фаллопиевых трубах, по которым яйцеклетка перемещается в полость матки.

Волосковые клетки, выстилающие дыхательные пути, очищают его от слизи и пыли. В эпителиальных клетках, выстилающих дыхательные пути человека, большое количество ресничек (109 / см2 или более) перемещает слои слизи вместе с захваченными частицами пыли и мертвыми клетками в рот, где они проглатываются и удаляются.

Структурные аномалии ресничек

У людей некоторые наследственные дефекты цилиарного динеина вызывают так называемый синдром Картенегера или синдром неподвижных ресничек. Для этого синдрома характерно бесплодие у мужчин из-за неподвижности сперматозоидов.

Кроме того, люди с этим синдромом очень восприимчивы к легочным инфекциям из-за паралича ресничек дыхательных путей, которые не могут очистить пыль и бактерии, которые в них поселяются.

С другой стороны, этот синдром вызывает дефекты определения оси тела слева направо во время раннего эмбрионального развития. Последнее было обнаружено недавно и связано с латеральностью и расположением определенных органов в организме.

Другие состояния этого типа могут возникать из-за употребления героина во время беременности. Новорожденные могут иметь длительный неонатальный респираторный дистресс из-за ультраструктурных изменений аксонемы ресничек респираторного эпителия.

Ресничка, или реснички (множественное число), представляют собой небольшие волосоподобные выпуклости снаружи эукариотических клеток. Они несут главную ответственность за передвижение, любой из клетка сам или жидкости на поверхности клетки. Они также участвуют в механорецепции. Существует даже класс микроорганизмов, названных в честь этих небольших структур. Ciliates – это простейшие, которые имеют реснички, которые они используют как для передвижения, так и для кормления.

Структура ресничек

Реснички прикрепляют к клетке на базальном теле. Основное тело состоит из микротрубочек, расположенных в виде девяти тройок. Триплеты образуются, когда дублеты с ресничек соединяются дополнительными микротрубочек из клетки. Две центральные микротрубочки заканчиваются перед входом в базальное тело.

Моторные белки (динеин) представляют собой большие гибкие молекулы, которые позволяют ресничкам быть подвижными. Белки Hydrolyze Спс за энергию. Поскольку белки активируются, они претерпевают конформационные изменения, которые допускают сложные движения. Молекулы динеина по существу ползут вдоль микротрубочек, подтягивая соседний дублет вверх и снова прикрепляясь вниз. Поскольку дублеты прикрепляются друг к другу через сшивающие белки, они могут скользить только на короткое расстояние вдоль друг друга. Это движение вызывает изгиб ресничек.

Реснички очень маленькие структуры – размером около 0,25 мкм в диаметре и до 20 мкм в длину. Там, где они присутствуют, они находятся в большом количестве на поверхности клетки. Реснички действуют как весла, бьются взад и вперед, создавая движение.

Функция ресничек

Реснички могут помочь удалить загрязняющие вещества из органов или ткань помогая перемещать жидкости по клетке. Слизистая оболочка носоглотки и трахеи покрыта ресничками. Эти реснитчатые эпителиальные клетки удаляют слизь, бактерии и другой мусор из легких. Другим примером является футеровка маточных труб. Реснички здесь отвечают за помощь в оплодотворение движением яйца к матка.

Киноцилии – это особый тип ресничек, обнаруживаемый на апикальных концах волосковых клеток позвоночных. Наряду со стереоцилией, неподвижными наборами актиновых филаментов, связанных с ресничками, они участвуют в слухе и равновесии (механорецепция).



викторина

1. Из чего состоят реснички?A. микрофиламентовB. МикротрубочкиC. кератинD. актин

Ответ на вопрос № 1

В верно. Реснички состоят из микротрубочек, расположенных в 9 + 2 формации.

2. Какой тип организма не имеет ресничек?A. бактерииB. ПротистыC. растенияD. животные

Ответ на вопрос № 2

верно. Реснички встречаются на эукариотических клетках. Прокариоты, такие как бактерии, имеют жгутики для передвижения. Эукариотические жгутики похожи на реснички как по строению, так и по функции. Прокариотические жгутики вместо этого сделаны из белка флагеллина и перемещаются вращением.

3. Что из перечисленного не является функцией ресничек?A. передвижениеB. питающийC. репродукцияD. Борьба с инфекциейE. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 3

Е верно. Реснички функционируют в самых разных ролях, связанных с движением. В то время как передвижение клетки или организма (инфузории) является очевидной функцией, движение ресничек через ткань или клетку для удаления бактерий или для содействия оплодотворению также осуществляется ресничками.


Реснички — определение, структура, ультраструктура и функции

  1. Реснички микроскопические, и их невозможно увидеть невооруженным глазом.
  2. Они обладают сократительным свойством и представляют собой нитчатые отростки цитоплазмы.
  3. Пищевые токи создаются ресничками.
  4. Они действуют как органы чувств.
  5. Выполняют разные механические функции.
  6. Реснички и жгутики, хотя и внешне похожи, они различаются по различным аспектам, т. е. количеству, размеру и функциям.

Отличительные особенности ресничек и жгутиков следующие:

  1. Количество ресничек от 3000 до 14000 и более.
  2. Жгутиков немного, может быть 1 или 2.
  1. Реснички присутствуют по всей поверхности клетки.
  2. Жгутики находятся на одном конце клетки.
  1. Реснички короче. Их длина составляет от 5 до 10 мкм. Реснички — это придатки цитоплазмы.
  2. Жгутики более длинные. Это более длинные процессы, длина которых может достигать 150 мкм.

Строение ресничек

Реснички состоят из следующих компонентов:

  1. Стержень или ресничка: от свободной поверхности клетки возникает выступ, который является тонким и цилиндрическим. Его называют стержнем или ресничкой.
  2. Базальное тело или гранула: это клеточная органелла, подобная центриолам. От него берет начало ресничка.
  3. И реснички, и жгутики являются продолжением цитоплазмы. Они нитевидные.
  4. Это хрупкие конструкции.

Ультраструктура ресничек

Реснички или жгутик эукариотической клетки состоит из трех частей:

  • центральная аксонема;
  • плазматическая мембрана;
  • цитоплазматический матрикс.

Цилиарная мембрана

  1. Толщина ресничной мембраны 9,5 нм.
  2. Присутствует физически непрерывно с плазматической мембраной.
  3. Некоторые специфические белки присутствуют в цилиарной мембране.
  4. Эти белки действуют как барьер и предотвращают потерю АТФ.
  5. Предотвращает потерю некоторых важных ионов. Эти ионы должны присутствовать в определенной концентрации, чтобы обеспечивать энергию. Эта энергия дополнительно помогает в движении ресничек.

Цилиарное тело

  1. Наличие цилиарного тела — необычная особенность, которая обнаруживается в мембранах всех соматических ресничек.
  2. В основании этой органеллы находится ресничное тело.
  3. Это можно наблюдать на электронных микрофотографиях сломанной замороженной реснички.
  4. В ресничке микротрубочки и базальные тельца контактируют с мембраной.
  5. В этой области есть ресничное тело.
  6. Цилиарное тело помогает дифференцировать цилиарную мембрану.

Матрица

  1. Водянистое пространство присутствует в ограниченном пространстве реснички, которое называется матрицей.
  2. В цилиарный матрикс встраиваются одиннадцать микротрубочек аксонемы.
  3. Точно так же другие связывающие белки встроены в матрицу.

Аксонема

  1. Аксонема — это основная осевая структура микротрубочек ресничек и жгутиков.
  2. Помогает в моторике.
  3. Диаметр составляет от 0,2 до 10 мкм.
  4. По длине реснички постепенно истончаются, тогда как у основания они толще.
  1. Тубулин: тубулин является основным компонентом микротрубочек.
  2. Динеин: он производит изгиб. Динеин проектирует из дублетов микротрубочек. Затем он взаимодействует с соседними дублетами.
  3. Нексиновая связь: помогает удерживать вместе дублеты соседних микротрубочек.
  4. Радиальные спицы: от девяти внешних дуплетов расширение происходит внутрь к центральной паре.
  5. Выступы оболочки: из центральной пары микротрубочек выступ происходит в виде серии боковых рукавов. Это также помогает в регуляции биения ресничек.

Функции ресничек

  1. Помогает при передвижении.
  2. У низших водных животных реснички создают потоки пищи.
  3. Цилиарные движения в дыхательных путях играют роль в удалении твердых частиц, которые в нем присутствуют.
  4. Цилиарное движение также защищает от болезней и очищает от различных микроорганизмов и пыли.
  5. Мукоцилиарный клиренс — это основной врожденный защитный механизм, обеспечивающий защиту от болезнетворных микроорганизмов, переносимых по воздуху.
  6. Несут ответственность за клеточную коммуникацию.
  7. Неподвижные реснички помогают обнаруживать сигналы там, где они функционируют как сенсорный аппарат клетки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: