FLAGELA: EUKARIOTSKA, PROKARIOTSKA (STRUKTURA I FUNKCIJE) - BIOLOGIJA - 2026

Bič je bič obliku stanični projekcija koja sudjeluje u pokretljivost jednostaničnih organizama i na kretanje različitih tvari u složenijim organizmima.

Značke nalazimo u eukariotskoj i prokariotskoj lozi. Prokariotske flagele su jednostavni elementi, formirani od jednog mikrotubula sastavljenog od flagellin podjedinica oblikovanih na spiralni način, tvoreći šuplje jezgro.

Izvor: LadyofHats. Španjolska verzija Alejandra Porto

Kod eukariota konfiguracija je devet parova tubulinskih mikrotubula i dva para koja se nalaze u središnjem dijelu. Jedan od tipičnih primjera flagela jesu ekstenzije sperme, koje im daju pokretljivost i omogućuju oplodnju jajovoda.

Cilia, druga vrsta produljenja stanica, ima sličnu strukturu i funkciju kao i flagele, ali ne treba ih brkati s flagelama. Oni su puno kraći i drugačije se kreću.

Flagela u prokariotima

U bakterijama su flagele spiralni filamenti čija su dimenzije u rasponu od 3 do 12 mikrometara i promjera 12 do 30 nanometara. Jednostavniji su od istih elemenata u eukariotama.

Struktura

Strukturno se flagele bakterija sastoje od proteinske molekule nazvane flagellin. Flagellini su imunogeni i predstavljaju skupinu antigena nazvanih "H antigeni" koji su specifični za svaku vrstu ili soj. Ovo je oblikovano cilindrično, sa šupljim središtem.

Kod ovih flagela možemo razlikovati tri glavna dijela: dugačku vanjsku nit, kuku koja se nalazi na kraju niti i bazalno tijelo koje je usidreno na udicu.

Bazalno tijelo dijeli karakteristike sa sekretornim aparatom za faktore virulencije. Ova sličnost može značiti da su oba sustava naslijeđena od zajedničkog pretka.

Klasifikacija

Ovisno o mjestu flagela, bakterije se razvrstavaju u različite kategorije. Ako se flagellum nalazi na polovima ćelije kao jedna polarna struktura na jednom kraju, to je monoterno, a ako to čini na oba kraja, to je vodozemac.

Žličnjak se također može naći kao "pljusak" na jednoj ili obje strane ćelije. U ovom je slučaju dodijeljeni izraz lofotričan. Posljednji slučaj se događa kada stanica ima više flagela homogeno raspoređenih po cijeloj površini i naziva se peritrivna.

Svaka od ovih vrsta flagelacije također pokazuje varijacije u vrsti pokreta koje flagele prave.

Bakterije također prikazuju druge vrste izbočenja na staničnoj površini. Jedan od njih su pili, to su krutiji od flagela i postoje dvije vrste: kratka i obilna i duga koja sudjeluju u seksualnom odnosu.

Pokret

Potisak ili rotacija bakterijskog flagela produkt je energije koja dolazi iz protonske sile, a ne izravno iz ATP-a.

Za bakterijske flagele karakteristično je da se ne okreću konstantnom brzinom. Ovaj će parametar ovisiti o količini energije koju ćelija proizvodi u bilo kojem trenutku. Bakterija ne može samo modulirati brzinu, već može promijeniti smjer i kretanje flagela.

Kad se bakterije usmjere na određeno područje, vjerojatno ih privlači podražaj. Taj je pokret poznat kao taksiji, a flagellum omogućava organizmu da se preseli na željeno mjesto.

Flagela u eukariotama

Poput prokariotskih organizama, eukarioti pokazuju niz procesa na površini membrane. Eukariotske flagele sastoje se od mikrotubula i dugačke su izbočine koje su uključene u kretanje i kretanje.

Nadalje, u eukariotskim stanicama može se dogoditi niz dodatnih procesa koji se ne smiju miješati s flagelama. Microvilli su ekstenzije plazma membrane uključene u apsorpciju, izlučivanje i prijanjanje tvari. Povezano je i s pokretnošću.

Struktura

Struktura eukariotskih flagela naziva se aksonem: konfiguracija koju čine mikrotubule i druga klasa proteina. Mikrotubuli su konfigurirani u obrascu koji se zove "9 + 2", što ukazuje da postoji središnji par mikrotubula okružen s 9 vanjskih parova.

Iako je ta definicija vrlo popularna u literaturi, može biti zabludna jer je samo jedan par smješten u središtu - a ne dva.

Struktura mikrotubula

Mikrotubuli su proteinski elementi sastavljeni od tubulina. Od ove molekule postoje dva oblika: alfa i beta tubulin. Te skupine zajedno tvore dimer, koji će tvoriti jedinicu mikrotubula. Jedinice polimeriziraju i agregiraju bočno.

Postoje razlike između broja protofilamenata koji imaju mikrotubule koji se nalaze oko središnjeg para. Jedan je poznat kao tubul A ili cjelovit jer ima 13 protofilamenata, za razliku od tubula B koji ima samo 10 do 11 filamenata.

Dynein i nexin

Svaka od mikrotubula povezana je svojim negativnim krajem sa strukturom koja je poznata kao bazalno tijelo ili kinetosom, a koja je po strukturi slična centriolu centrosoma s devet trostrukih mikrotubula.

Proteinski dinin, od velike važnosti u eukariotskom kretnjavom (ATPase), povezan je s dvije ruke na svaki A tubul.

Neksin je još jedan važan protein u sastavu flagelluma. To je odgovorno za spajanje devet parova vanjskih mikrotubula.

Pokret

Kretanje eukariotskih flagela usmjereno je djelovanjem protein dynein-a. Ovaj protein, zajedno s kinezinom, najvažniji su motorički elementi koji prate mikrotubule. Ovi "hodaju" na mikrotubuli.

Kretanje se događa kada se vanjski parovi mikrotubula pomaknu ili iskliznu. Dynein je povezan s tubulima tipa A i tipa B. Konkretno, baza je povezana s A, a glava s B. Nexin također igra ulogu u pokretu.

Malo je studija koje su bile zadužene za rasvjetljavanje specifične uloge dinineina u pokretima flagela.

Razlike između prokariotskih i eukariotskih flagela

Dimenzije

Ženke u prokariotskim rodovima su manje, dosežu 12 um, a prosječni promjer je 20. Eukariotske flagele mogu biti dulje od 200 um, a promjer je blizu 0,5 um.

Strukturna konfiguracija

Jedna od najistaknutijih karakteristika eukariotskih flagela je njihova organizacija mikrotubula 9 + 0 i konfiguracija vlakana 9 + 2. Prokariotskim organizmima nedostaje ova organizacija.

Prokariotske flagele nisu omotane u plazma membranu, kao što je slučaj s eukariotima.

Sastav prokariotskih flagela je jednostavan i uključuje samo molekule proteina flagellin. Sastav eukariotskih flagela složeniji je, sastoji se od tubulina, dinineina, neksina i dodatnog skupa proteina - kao i drugih velikih biomolekula poput ugljikohidrata, lipida i nukleotida.

energija

Izvor energije prokariotskih flagela ne daje protein ATPaze usidren u membrani, već sila protona. Eukariotski flagellum posjeduje protein ATPaze: dinin.

Sličnosti i razlike s cilijama

sličnosti

Uloga u lokomociji

Konfuzija između cilija i flagela je česta. Oba su citoplazmatski procesi koji nalikuju dlaci i nalaze se na površini stanica. Funkcionalno su i cilija i flagela projekcije koje olakšavaju stanično kretanje.

Struktura

Oba nastaju iz bazalnih tijela i imaju prilično sličnu ultra-strukturu. Isto tako, kemijski je sastav obje projekcije vrlo sličan.

Razlike

dužina

Presudna razlika između dviju struktura povezana je s duljinom: dok su cilija kratke izbočine (duljine između 5 i 20 um), flagele su znatno duže i mogu doseći duljine veće od 200 um, skoro 10 puta duže. nego cilija.

Količina

Kad stanica ima cilija, to obično čini u značajnom broju. Za razliku od stanica koje imaju flagele, koje uglavnom imaju jednu ili dvije.

Pokret

Pored toga, svaka struktura ima osebujan pokret. Cilija se kreću snažnim potezima, a flagele se mijenjaju valovito, poput biča. Kretanje svakog cilijuma u stanici je neovisno, dok je gibanje flagela koordinirano. Cilija je usidrena na valovitoj membrani, a flagele nisu.

Složenost

Postoji posebna razlika između složenosti cilija i flagela u svakoj strukturi. Cilia su složene izbočine duž cijele duljine, dok je složenost flagela ograničena samo na bazu, gdje se nalazi motor koji je odgovoran za rotaciju.

Funkcija

Što se tiče njihove funkcije, cilija je uključena u kretanje tvari u određenom smjeru, a flagele su povezane samo s kretanjem.

U životinja je glavna funkcija cilija mobilizacija tekućine, sluzi ili drugih tvari na površini.

Reference

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Molekularna biologija stanice. Garland Science, Taylor i Francis Group.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Stanica. Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. i Eisenhour, DJ (2008). Integrirani principi zoologije. New York: McGraw-Hill. 14. izdanje.
4. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Biologija mikroorganizama. Pearson Education.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobiologija: uvod (svezak 9). San Francisco, Kalifornija: Benjamin Cummings.