ФЛАГЕЛА: ЕУКАРИОТСКА, ПРОКАРИОТСКА (СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈЕ) - БИОЛОГИЈА - 2025

Флагеллум је бич облику ћелијски пројекција која учествује у локомоције на једноћелијских организама и у покрету различитих супстанци у сложеније организме.

Значке налазимо у еукариотској и прокариотској лози. Прокариотске флагеле су једноставни елементи, формирани од једне микротубуле састављене од подлопова флагелин-а, конфигуриране на спирални начин, творећи шупље језгро.

Извор: ЛадиофХатс. Шпанска верзија Алејандра Порто

Код еукариота конфигурација је девет пари тубулинских микротубула и два пара која се налазе у централном региону. Један од типичних примера флагела јесу екстензије сперме, које им пружају покретљивост и омогућавају јајоводу да оплоди.

Цилиа, друга врста продужења ћелија, има сличну структуру и функцију као и флагеле, али не треба их бркати са флагелама. Они су много краћи и различито се крећу.

Флагела у прокариотима

У бактеријама су бичеви спирални филаменти чија су димензије у распону од 3 до 12 микрометара и пречника од 12 до 30 нанометара. Једноставнији су од истих елемената у еукариотама.

Структура

Структурно су флагеле бактерија састављене од протеинског молекула названог флагеллин. Флагеллинс су имуногени и представљају групу антигена названих "Х антигени" који су специфични за сваку врсту или сој. Ово је конфигурисано цилиндрично, са шупљим центром.

Код ових флагела можемо разликовати три главна дела: дугачку спољну нит, куку која се налази на крају нити и базално тело које је усидрено за куку.

Базално тело дели карактеристике са секреторним апаратом за факторе вируленције. Ова сличност може указивати на то да су оба система наслеђена од заједничког претка.

Класификација

Зависно од локације флагела, бактерије су сврстане у различите категорије. Ако се флагеллум налази на половима ћелије као једна поларна структура на једном крају, то је монотерно, а ако то чини на оба краја, то је водоземац.

Флагеллум се такође може наћи као „пљусак“ на једној или обе стране ћелије. У овом случају додељени израз је лофотричан. Последњи случај се дешава када ћелија има више флагела хомогено распоређених по целој површини и назива се перитриха.

Свака од ових врста флагелације такође показује варијације у типу покрета које флагела прави.

Бактерије такође приказују друге врсте избочења на ћелијској површини. Један од њих су пили, крутији су од флагела и постоје две врсте: кратки и обилни и дуги који су укључени у сексуални однос.

Кретање

Потисак или ротација бактеријског флагела је производ енергије која долази из протонске силе а не директно из АТП-а.

За бактеријске флагеле карактеристично је да се не окрећу константном брзином. Овај параметар ће зависити од количине енергије коју ћелија производи у било којем тренутку. Бактерија је способна не само да модулира брзину, већ може да мења и флагелларни смер и кретање.

Када се бактерије усмјере на одређено подручје, вјероватно ће их привући подражај. Овај покрет је познат као таксији и флагеллум омогућава организму да се пресели на жељену локацију.

Флагела у еукариотама

Као и прокариотски организми, еукариоти показују низ процеса на површини мембране. Еукариотске флагеле састоје се од микротубула и дугачке су избочине које су укључене у кретање и кретање.

Даље, у еукариотским ћелијама може да постоји низ додатних процеса који се не смеју мешати са флагелама. Микровилли су продужеци плазма мембране укључени у апсорпцију, излучивање и пријањање супстанци. Такође је повезана са покретношћу.

Структура

Структура еукариотских флагела назива се аксонема: конфигурација коју чине микротубуле и друга класа протеина. Микротубули су конфигурисани у обрасцу који се зове "9 + 2", што указује да постоји централни пар микротубула окружен са 9 спољних парова.

Иако је ова дефиниција врло популарна у литератури, може бити погрешна, јер је само један пар смештен у центру - а не два.

Структура микротубула

Микротубули су протеински елементи сачињени од тубулина. Од овог молекула постоје два облика: алфа и бета тубулин. Ове групе заједно творе димер, који ће чинити јединицу микротубула. Јединице полимеризирају и агрегирају бочно.

Постоје разлике између броја протофиламената које имају микротубуле које се налазе око централног пара. Један је познат као тубул А или комплетан јер има 13 протофиламената, за разлику од тубула Б који има само 10 до 11 филамената.

Динеин и некин

Свака од микротубула причвршћена је на свом негативном крају на структуру познату као базално тело или кинетосом, која је по структури слична центриолу центросома са девет троструких микротубула.

Протеински динеин, од великог значаја у еукариотском кретњавом (АТПасе), повезан је са две руке на сваки А тубул.

Нексин је још један важан протеин у саставу флагела. Ово је одговорно за спајање девет парова спољних микротубула.

Кретање

Кретање еукариотских флагела усмерено је активношћу протеинског дининеина. Овај протеин су заједно са кинезином најважнији моторички елементи који прате микротубуле. Ови "шетају" микротубулом.

Кретање се догађа када се спољни парови микротубула померају или проклизају. Динеин је повезан са цевима А и типа Б. Специфично, база је повезана са А, а глава са Б. Некин такође игра улогу у покрету.

Мало је студија које су биле задужене за расветљавање специфичне улоге дининина у флагеларном покрету.

Разлике између прокариотске и еукариотске флагеле

Димензије

Женке у прокариотским родовима су мање, достижу 12 ум, а просечни пречник је 20. Еукариотске флагеле могу бити дуже од 200 ум, а пречник је близу 0,5 ум.

Структурна конфигурација

Једна од најистакнутијих карактеристика еукариотских флагела је њихова организација микротубула 9 + 0 и конфигурација влакана 9 + 2. Прокарионтским организмима недостаје ова организација.

Прокариотске флагеле нису омотане у плазма мембрану, као што је случај са еукариотама.

Састав прокариотских флагела је једноставан и укључује само молекуле протеина флагеллин. Састав еукариотских флагела је сложенији, а састоји се од тубулина, дининеина, нексина и додатног сета протеина - као и других великих биомолекула попут угљених хидрата, липида и нуклеотида.

Енергија

Извор енергије прокариотских флагела не даје протеин АТПазе усидрен у мембрани, већ протонска снага. Еукариотски флагеллум поседује протеин АТПазе: динин.

Сличности и разлике са цилијама

Сличности

Улога у локомоцији

Конфузија између цилија и флагела је честа. Обоје су цитоплазматски процеси који подсећају на длаку и налазе се на површини ћелија. Функционално, и цилија и флагела су пројекције које олакшавају станично кретање.

Структура

Обоје потиче из базалних тела и има прилично сличну ултра-структуру. Исто тако, хемијски састав обе пројекције је врло сличан.

Разликама

Дужина

Пресудна разлика између две структуре је везана за дужину: док су цилија кратке избочине (дужине између 5 и 20 ум), флагеле су знатно дуже и могу досећи дужину већу од 200 ум, скоро 10 пута дужу. него цилија.

Количина

Када ћелија има цилија, обично то чини у значајном броју. За разлику од ћелија које имају флагеле, које углавном имају једну или две.

Кретање

Поред тога, свака структура има својствено кретање. Цилија се креће снажним потезима, а флагеле на таласан бич-начин. Кретање сваког цилијума у ​​ћелији је независно, док је кретање флагела координирано. Цилија је усидрена на валовитој мембрани, а флагеле нису.

Сложеност

Постоји посебна разлика између сложености цилија и флагела у свакој структури. Цилија су сложене избочине дуж целе дужине, док је сложеност флагела ограничена само на базу, где се налази мотор који је одговоран за ротацију.

Функција

Што се тиче њихове функције, цилија је укључена у кретање супстанци у одређеном смеру, а флагеле су везане само за кретање.

Код животиња је главна функција цилија-е мобилизација течности, слузи или других супстанци на површини.

Референце

1. Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Рафф, М., Робертх, К., & Валтер, П. (2008). Молекуларна биологија ћелије. Гарланд Сциенце, Таилор и Францис Гроуп.
2. Цоопер, ГМ, Хаусман, РЕ и Вригхт, Н. (2010). Ћелија. Марбан.
3. Хицкман, Ц. П, Робертс, ЛС, Кеен, СЛ, Ларсон, А., И´Ансон, Х. и Еисенхоур, ДЈ (2008). Интегрисани принципи зоологије. Нев Иорк: МцГрав-Хилл. 14тх Едитион.
4. Мадиган, МТ, Мартинко, ЈМ и Паркер, Ј. (2004). Броцк: Биологија микроорганизама. Пеарсон Едуцатион.
5. Тортора, ГЈ, Функе, БР, Цасе, ЦЛ и Јохнсон, ТР (2004). Микробиологија: увод (свезак 9). Сан Франциско, Калифорнија: Бењамин Цуммингс.