Hvad er de vigtigste funktioner i Cilia & Flagella?

Moderne videnskab fortsætter med at afsløre den forbløffende kompleksitet af mikroskopiske strukturer og organismer. For eksempel indeholder en enkelt menneskelig celle, kun 10 millionerths meter i diameter, adskillige interne strukturer, der løbende interagerer med hinanden for at udføre livets grundlæggende opgaver. Selv enkle bakterieceller indeholder forskellige strukturer, der har deres egne indviklede komponenter. To fascinerende eksempler på denne kompleksitet er cilia og flagella, som udfører forskellige typer mikroskopisk bevægelse.

Celler i bevægelse

Cilia og flagella er cellulære appendager, der er i stand til bestemte typer bevægelser. Bevægelsen af ​​disse bilag muliggør, at cellen kan flytte eller opfylde specifikke opgaver. Flagella er relativt lange hale-lignende strukturer, som er i stand til enten bølgende eller roterende bevægelser. Cilia er mange kortere fremspring placeret uden for en celle. Ved at slå tæt sammen med en pisklignende bevægelse kan cilia flytte celler fra et sted til et andet eller hjælpe med at transportere eksterne stoffer.

Celler der svømmer

Flagella falder ind i to generelle kategorier : eukaryotisk og prokaryotisk. Disse kategorier refererer til typen af ​​celle, hvortil et flagellum er knyttet. Eukaryote celler findes i dyr, planter og svampe; Prokaryote celler, som er mindre og enklere end eukaryote celler, findes primært som encellulære bakterier. Disse to typer flagella deler det samme grundlæggende formål med cellulær bevægelse, men bakteriel flagella har yderligere funktioner i forbindelse med de særlige typer bevægelser, de kan producere. Eukaryot flagella udviser en "wiggling" eller bølgende bevægelse, der primært tjener til at drive en hel celle. For eksempel bruger singlecellede eukaryotiske organismer kendt som protozoer flagella til at svømme gennem vandmiljøer i forfølgelse af mad, og reproduktive celler i multicellulære organismer bruger flagella til bevægelse, der er nødvendig under reproduktionsprocessen.

En bakteriemotor

Bakteriernes flagella, ligesom de af unicellulære eukaryoter, tillader bakterieceller at bevæge sig i deres søgen efter mad og et gunstigt miljø. Imidlertid adskiller de funktionelle detaljer af bakteriel flagella sig meget fra de af eukaryotiske flagella. Den hale-lignende forlængelse eller filament af en bakteriel flagellum er forbundet via et hooked segment til proteiner, der frembringer moment. Denne mikroskopiske motor roterer hele filamentet, som bevæger bakterien på en måde, der ligner en propeller, der bevæger en motorbåd. Disse specialiserede flagella tillader en bakterie at vælge mellem fremad og bagud bevægelse ved at ændre flagellumets rotationsretning; de muliggør også koordineret fælles bevægelse kendt som sværmende motilitet og en noget tilfældig rotationshandling kendt som tumling.

Cellular Dusting

I sammenligning med flagella udfører cilia en større række vigtige cellulære funktioner. Cilia kan flytte en hel celle, men når grupper af cilia arbejder sammen, kan de også opnå en stabil bevægelse af vand, slim og andre ekstracellulære stoffer. For eksempel indeholder det menneskelige åndedrætssystem særlige celler kendt som cilierede epithelceller. Disse arbejder sammen med bægerceller for at holde lungerne rene: Spiralceller udskiller slimhinde, som samler støv og andre forurenende stoffer, og de cilierede celler bruger deres cilia til at feje dette slimhinde ud af lungerne. Den rigelige strøm af slimhinde, der ofte ledsager smitsomme sygdomme, er kroppens forsøg på at fjerne patogene mikrober og deres toksiske biprodukter. Alvorlige sygdomme kan dog stimulere overdreven slimproduktion, der overvælder de cilierede celler, hvilket fører til problematisk slimhindeakkumulering i luftvejene.