Le ciglia sono organelli lunghi e tubolari trovati sulla superficie di molte cellule eucariotiche. Hanno una struttura complessa e un meccanismo che consente loro di ondeggiare in uno schema circolare o di scattare in modo simile a una frusta.
L'azione ciliale viene utilizzata dagli organismi monocellulari per la locomozione e generalmente per i fluidi in movimento, mentre le ciglia che donano 'mossa sono usati per input sensoriali.
Cilia vs Flagella
Cilia ha molte somiglianze con flagella Le differenze tra ciglia e flagelli comprendono posizione, movimento e lunghezza. Un gran numero di ciglia tende a trovarsi su una vasta area della superficie cellulare mentre i flagelli sono solitari o in numero limitato. Le ciglia si muovono insieme, in modo coordinato, mentre i flagelli si muovono indipendentemente. Le ciglia tendono ad essere più corte del flagello. I flagelli si trovano di solito a un'estremità della cellula e, sebbene possano essere sensibili alla temperatura o ad alcune sostanze, sono principalmente usati per il movimento cellulare. Le ciglia hanno diverse possibili funzioni sensoriali, specialmente quando fanno parte di cellule nervose Le ciglia si trovano solo negli eucarioti mentre i flagelli si trovano in entrambe le cellule eucariotiche e procariotiche . Le ciglia nelle cellule eucariotiche hanno una complicata struttura tubolare chiusa in una membrana plasmatica. I tubuli sono composti da proteine polimeriche lineari che formano nove doppietti di microtubuli esterni posti simmetricamente attorno a una coppia centrale di tubuli interni. La coppia interna è composta da due tubuli separati mentre i nove doppietti esterni ciascuno condividono una parete tubulare comune. Gli insiemi di 9 + 2 microtubuli Queste strutture proteiche conferiscono alle ciglia la loro rigidità e sono una parte importante del loro sistema di mobilità. > proteina motoria Usano l'energia dell'adenosina trifosfato (ATP) per spostare su e giù uno degli altri microtubuli. Il movimento di scorrimento variabile dei microtubuli produce un movimento di flessione. Le ciglia sono disponibili in due tipi di base, ma ogni tipo può svolgere diverse funzioni ciliali. A seconda della loro funzione, hanno caratteristiche e capacità diverse. Tutte le ciglia sono mobili o non mobili, nel senso che possono muoversi o no. Le ciglia non mobili sono anche chiamate ciglia primarie e primarie e quasi ogni cellula eucariotica ne ha almeno una. Le ciglia mobili si muovono, ma le loro funzioni sono varie e solo un tipo è la locomotiva in quanto il suo movimento muove la cellula associata. I diversi tipi e funzioni sono i seguenti: Le ciglia che si trovano sulla maggior parte delle cellule vengono utilizzate come modo per interagire con l'ambiente circostante e con altre cellule, sia attraverso il movimento che attraverso i sensori. I diversi tipi di ciglia aiutano le cellule a svolgere funzioni che altrimenti avrebbero difficoltà a svolgere. Poiché le ciglia primarie non devono muoversi, la loro struttura è più semplice di quella degli altri ciglia. Invece della struttura 9 + 2 delle ciglia mobili, mancano le due coppie centrali di microtubuli e hanno una struttura 9 + 0. Non hanno bisogno della proteina motoria dynein e mancano di molte braccia, raggi e legami associati al movimento ciliale. Invece, le loro capacità sensoriali spesso derivano dall'essere ciglia di cellule nervose e dall'uso di segnalazione nervosa Se le ciglia o le cellule ad esse associate sono difettose o assenti, la mancanza delle loro funzioni specializzate può provocare gravi malattie. Ad esempio, le ciglia sulle cellule renali aiutano la funzione renale e problemi con queste cellule causano malattie renali policistiche. Le ciglia primarie negli occhi aiutano le cellule a rilevare la luce e i difetti possono causare la cecità da una malattia chiamata retinite pigmentosa. Altre ciglia sui neuroni olfattivi sono responsabili del senso dell'olfatto. Funzioni specializzate come queste sono svolte dalle ciglia primarie in tutto il corpo. Le cellule con ciglia mobili possono usare le capacità di movimento delle loro ciglia in diversi modi. Il loro scopo originale era quello di aiutare gli organismi monocellulari a muoversi, e svolgono ancora questo ruolo in forme di vita primitive come i ciliati. Quando gli organismi multicellulari si sono evoluti, le cellule con ciglia non erano più necessarie per la locomozione degli organismi e hanno assunto altri compiti. Il movimento ciliale ha diverse caratteristiche che aiutano a rendere utile il loro movimento. In genere hanno battuto in modo coordinato avanti e indietro attraverso diverse file di ciglia, costituendo un meccanismo di trasporto efficiente. La maggior parte delle cellule coinvolte nel trasporto hanno un gran numero di ciglia su una delle loro superfici, rendendo veloce trasporto di volumi significativi possibili. Pur non muovendo direttamente le cellule, possono aiutare con il movimento di altre sostanze. Esempi tipici sono: Le ciglia mobili si trovano sull'epitelio di molte parti del corpo e sebbene la loro funzione a volte non sia ben compresa, assumono ruoli critici nello sviluppo dell'organismo e nei processi cellulari. La loro struttura complessa, il complicato meccanismo di scorrimento interno e il loro movimento coordinato dimostrano che il movimento è una funzione biologica difficile da realizzare, e un'interruzione del loro funzionamento si traduce spesso in una malattia per l'organismo. Contenuto correlato di biologia cellulare:
in quanto sono estensioni simili a capelli di una cellula, che sporgono attraverso la membrana plasmatica delle cellule.
e potrebbero non muoversi affatto.
La struttura delle ciglia eucariotiche
sono disposti in una struttura cilindrica chiamata assonema
e sono attaccati alla cellula in corrispondenza di una parte di il cilio chiamato corpo basale
o cinetosoma
. Il corpo basale è a sua volta ancorato al lato citoplasmatico della membrana cellulare. I microtubuli sono tenuti in posizione da bracci, raggi e legami proteici all'interno delle ciglia.
dynein
si trova nelle braccia e nei raggi che collegano i microtubuli e guida il movimento delle ciglia. Le molecole di dynein sono attaccate a uno dei microtubuli attraverso le braccia e i collegamenti.
I diversi tipi e la funzione di ciglia
Le ciglia primarie svolgono funzioni specializzate
funzioni per svolgere i loro compiti sensoriali. La maggior parte delle cellule eucariotiche ha almeno una di queste ciglia primarie o non mobili.
Le ciglia mobili usano il movimento per scopi diversi
della metà aiuto all'orecchio con lo sviluppo dell'udito. Difetti in queste ciglia mobili possono provocare una malattia chiamata otite media
e possono portare alla perdita dell'udito.
