Eukaryotisk, prokaryotisk flagella (struktur och funktioner)

1502
Sherman Hoover

A flagellum är en piskformad cellprojektion som deltar i förflyttningen av encelliga organismer och i rörelsen av olika ämnen i mer komplexa organismer.

Vi hittar flageller i både den eukaryota och den prokaryota släkten. Prokaryotiska flageller är enkla element, bildade av en enda mikrotubuli som består av flagellin-underenheter konfigurerade på ett spiralformat sätt och bildar en ihålig kärna..

Källa: LadyofHats. Spansk version av Alejandro Porto [Public domain]

I eukaryoter är konfigurationen nio par tubulin-mikrotubuli och två par i den centrala regionen. Ett av de typiska exemplen på flagella är spermieförlängningar, som ger dem rörlighet och möjliggör befruktning av ägget..

Cilia, en annan typ av cellförlängning, har en liknande struktur och funktion som flagella, men bör inte förväxlas med flagella. De är mycket kortare och rör sig annorlunda.

Artikelindex

  • 1 Flagella i prokaryoter
    • 1.1 Struktur
    • 1.2 Klassificering
    • 1.3 Rörelse
  • 2 Flagella i eukaryoter
    • 2.1 Struktur
    • 2.2 Rörelse
  • 3 Skillnader mellan prokaryot och eukaryot flagella
    • 3.1 Mått
    • 3.2 Strukturell konfiguration
    • 3.3 Energi
  • 4 Likheter och skillnader med cilia
    • 4.1 Likheter
    • 4.2 Skillnader
  • 5 Referenser

Flagella i prokaryoter

I bakterier är flagella spiralformade filament vars dimensioner ligger i intervallet 3 till 12 mikrometer i längd och 12 till 30 nanometer i diameter. De är enklare än samma element i eukaryoter.

Strukturera

Strukturellt består bakteriernas flagella av en proteinmolekyl som kallas flagellin. Flagelliner är immunogena och representerar en grupp antigener som kallas "H-antigener" som är specifika för varje art eller stam. Detta är konfigurerat på ett cylindriskt sätt med ett ihåligt centrum.

I dessa flageller kan vi urskilja tre huvuddelar: en lång yttre glödtråd, en krok som ligger i glödtrådens ände och en baskropp som är förankrad i kroken..

Basalkroppen delar egenskaper med utsöndringsapparaten för virulensfaktorer. Denna likhet kan indikera att båda systemen har ärvts från en gemensam förfader..

Klassificering

Beroende på flagellums placering klassificeras bakterier i olika kategorier. Om flagellum ligger vid polens poler som en enda polär struktur i ena änden är det monoterisk och om du gör det i båda ändar är det amfibie.

Flagellum kan också hittas som en "plym" på en eller båda sidor av cellen. I det här fallet är den tilldelade termen lofoterisk. Det sista fallet inträffar när cellen har flera flageller som är homogent fördelade över hela ytan och kallas peritrik.

Var och en av dessa typer av flagell uppvisar också variationer i vilken typ av rörelser som flagellen utför..

Bakterier visar också andra typer av utsprång på cellytan. En av dem är pili, dessa är styvare än en flagellum och det finns två typer: de korta och rikliga och de långa som är inblandade i utbytet. sexuell.

Rörelse

Kraften eller rotationen hos den bakteriella flagellen är en produkt av energin som kommer från proton-motorstyrkan och inte direkt från ATP.

Bakteriella flageller kännetecknas av att de inte roterar med konstant hastighet. Denna parameter beror på mängden energi som cellen producerar vid varje given tidpunkt. Bakterien kan inte bara modulera hastigheten, den kan också ändra riktning och flagellrörelse.

När bakterien riktar sig mot ett visst område, kommer det sannolikt att lockas till en stimulans. Denna rörelse kallas taxibilar och flagellum tillåter organismen att flytta till önskad plats.

Flagella i eukaryoter

Liksom prokaryota organismer uppvisar eukaryoter en serie processer på ytan av membranet. Eukaryotiska flageller består av mikrotubuli och är långa utsprång involverade i rörelse och rörelse..

Vidare kan det i eukaryota celler finnas en serie ytterligare processer som inte bör förväxlas med flagella. Microvilli är förlängningar av plasmamembranet som är involverat i absorption, utsöndring och vidhäftning av ämnen. Det är också relaterat till rörlighet.

Strukturera

Strukturen för eukaryot flagella kallas ett axonem: en konfiguration som består av mikrotubuli och en annan proteinklass. Mikrotubuli är konfigurerade i ett mönster som kallas "9 + 2", vilket indikerar att det finns ett centralt mikrotubuli-par omgivet av 9 yttre par.

Även om denna definition är mycket populär i litteraturen kan den vara vilseledande, eftersom endast ett par finns i mitten - och inte två..

Struktur av mikrotubuli

Mikrotubuli är proteinelement som består av tubulin. Det finns två former av denna molekyl: alfa och beta tubulin. Dessa grupperas tillsammans för att bilda en dimer, som kommer att bilda mikrotubuli-enheten. Enheter polymeriserar och aggregeras i sidled.

Det finns skillnader mellan antalet protofilament som mikrotubuli har som ligger runt det centrala paret. En är känd som tubula A eller komplett eftersom den har 13 protofilament, i motsats till tubule B, som bara har 10 till 11 filament.

Dynein och nexin

Var och en av mikrotubuli fästs genom sin negativa ände till en struktur känd som baskroppen eller kinetosomen, som har samma struktur som centrosomernas centriole med nio tripplar av mikrotubuli..

Proteinet dynein, av stor betydelse vid eukaryot flagellrörelse (ett ATPas), är associerat med två armar till varje tubula A.

Nexin är ett annat viktigt protein i sammansättningen av flagellum. Detta är ansvarigt för att sammanfoga de nio par yttre mikrotubuli.

Rörelse

Förflyttningen av eukaryot flagella styrs av aktiviteten hos proteinet dynein. Detta protein, tillsammans med kinesin, är de viktigaste motoriska elementen som följer med mikrotubuli. Dessa "går" på mikrotubuli.

Rörelse sker när de yttre mikrotubuli-paren förskjuts eller glider. Dynein är kopplat till både typ A. och typ B. Tuben är specifikt associerad med A och huvudet med B. Nexin har också en roll i rörelse..

Det finns få studier som har varit ansvariga för att belysa dyneins specifika roll i flagellrörelser..

Skillnader mellan prokaryot och eukaryot flagella

Mått

Flagellen i prokaryotiska släkter är mindre, kan nå 12 um längd och medeldiametern är 20. Eukaryot flagella kan överstiga 200 um längd och diametern är nära 0,5 um.

Strukturell konfiguration

En av de mest framträdande egenskaperna hos eukaryot flagella är deras 9 + 0 mikrotubuliorganisation och 9 + 2. fiberkonfiguration Prokaryota organismer saknar denna organisation..

Prokaryotiska flageller är inte omslutna i plasmamembranet, vilket är fallet med eukaryoter.

Sammansättningen av prokaryot flagella är enkel och inkluderar endast flagellinproteinmolekyler. Sammansättningen av eukaryot flagella är mer komplex, bestående av tubulin, dynein, nexin och en ytterligare uppsättning proteiner - liksom andra stora biomolekyler som kolhydrater, lipider och nukleotider..

Energi

Energikällan för prokaryot flagella ges inte av ett ATPase-protein förankrat i membranet, utan av protonmotivkraften. Den eukaryota flagellen har ett ATPas-protein: dynein.

Likheter och skillnader med cilia

Likheter

Roll i rörelse

Förvirring mellan cilia och flagella är vanlig. Båda är cytoplasmiska processer som liknar hår och ligger på cellernas yta. Funktionellt är både cilia och flagella projektioner som underlättar mobil rörelse..

Strukturera

Båda härrör från baskropparna och har en ganska liknande ultrastruktur. På samma sätt är den kemiska sammansättningen av båda utsprången mycket lika..

Skillnader

Längd

Den avgörande skillnaden mellan de två strukturerna är relaterad till längd: medan cilierna är korta utsprång (mellan 5 och 20 um i längd), är flagellen betydligt längre och kan nå längder större än 200 um, nästan 10 gånger så långa. cilia.

Kvantitet

När cellen har cilier gör den det i allmänhet i betydande antal. Till skillnad från celler som har flageller, som i allmänhet har en eller två.

Rörelse

Dessutom har varje struktur en speciell rörelse. Cilierna rör sig i kraftfulla slag och flagellerna på ett böljande, piskliknande sätt. Förflyttningen av varje cilium i cellen är oberoende, medan flagellas är koordinerad. Cilierna är förankrade i ett böljande membran och flagellerna inte.

Komplexitet

Det finns en speciell skillnad mellan cilia och flagellas komplexitet i varje struktur. Cilia är komplexa prognoser på Allt dess längd, medan flagellums komplexitet endast är begränsad till basen, där motorn som är ansvarig för rotationen är belägen.

Fungera

När det gäller deras funktion är cilia involverade i förflyttningen av ämnen i någon specifik riktning och flageller är bara relaterade till rörelse..

Hos djur är cilias huvudsakliga funktion mobilisering av vätskor, slem eller andra ämnen på ytan.

Referenser

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Molekylärbiologi av cellen. Garland Science, Taylor och Francis Group.
  2. Cooper, G. M., Hausman, R. E. & Wright, N. (2010). Cellen. Marban.
  3. Hickman, C. P, Roberts, L. S., Keen, S. L., Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, D. J. (2008). Integrerade principer för zoologi. New York: McGraw-Hill. 14: e upplagan.
  4. Madigan, M. T., Martinko, J. M. & Parker, J. (2004). Brock: Biologi av mikroorganismer. Pearson Education.
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R., Case, C. L., & Johnson, T. R. (2004). Mikrobiologi: en introduktion (Vol 9). San Francisco, Kalifornien: Benjamin Cummings.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.