HÅRCELLER: EGENSKABER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De hårceller er de celler, som har strukturer kaldet cilier. Cilia er som flagella cytoplasmatiske fremspring af celler med et sæt mikrotubuli inde. Det er strukturer med meget præcise motorfunktioner.

Glimmerhårene er små og korte som filamenter. Disse strukturer findes i en lang række eukaryote celler, fra encellede organismer til celler, der udgør væv. De udfører forskellige funktioner, fra cellebevægelse til bevægelse af det vandige medium gennem membraner eller barrierer i dyr.

Cilierede organismer.

Respektivt Kilde: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Hvor findes hårceller?

Hårceller findes i næsten alle levende organismer, undtagen nematoder, svampe, rodofytter og angiospermplanter, hvor de er helt fraværende. Desuden er de meget sjældne hos leddyr.

De er især almindelige hos protister, hvor en bestemt gruppe genkendes og identificeres ved at præsentere sådanne strukturer (ciliater). I nogle planter, for eksempel i bregner, kan vi finde hårceller, såsom deres kønsceller (gameter).

I det menneskelige legeme er der cilierede celler, der danner epiteloverflader, såsom overfladen af ​​åndedrætsorganerne og den indre overflade af ovidukterne. De kan også findes i cerebral ventrikel og i de auditive og vestibulære systemer.

Karakteristika ved cilia

Opbygningen af ​​cilien

Cilia er korte og adskillige cytoplasmatiske fremspring, der dækker celleoverfladen. Generelt har alle cilia en grundlæggende den samme struktur.

Hvert cilium består af en række interne mikrotubuli, der hver består af underenheder af tubulin. Mikrotubulier er arrangeret i par, hvor et centralt par og ni perifere par danner en slags ring. Dette sæt mikrotubuli kaldes aksoneme.

Den ciliære struktur har et basallegeme eller kinetosom, der forankrer dem til celleoverfladen. Disse kinetosomer er afledt fra centriolerne og er sammensat af ni mikrotubuletripletter, der mangler det centrale par. Perifere mikrotubuledubletter er afledt fra denne basale struktur.

I aksoneme smeltes hvert par perifere mikrotubuli sammen. Der er tre proteinenheder, der holder ciliens axoneme sammen. Nexin holder for eksempel de ni mikrotubulusdubletter sammen gennem bindinger imellem dem.

Dyneinet forlader det centrale mikrotubuluspar til hvert perifert par og fastgøres til en specifik mikrotubuli i hvert par. Dette tillader forening mellem dubletterne og genererer en forskydning af hvert par i forhold til dets naboer.

Ciliær bevægelse

Cilia's bevægelse minder om et piskeslag. Under ciliærbevægelse tillader dyneinarmerne i hver dublet mikrotubulerne at glide i bevægelse af dublen.

Dyneinet i en mikrotubule binder sig til den kontinuerlige mikrotubulus, og gentagne gange drejes og frigøres, hvilket får dublingen til at glide fremad i forhold til mikrotubulerne på den konvekse side af aksoneme.

Derefter vender mikrotubulerne tilbage til deres oprindelige position, hvilket får ciliet til at genvinde sin hviletilstand. Denne proces gør det muligt for cilium at bue og frembringe den virkning, der sammen med de andre cilier på overfladen giver mobilitet til cellen eller det omgivende miljø, alt efter hvad der er tilfældet.

Mekanismen for ciliær bevægelse afhænger af ATP, der leverer den nødvendige energi til dyneinarmen til dens aktivitet og af et specifikt ionisk medium med visse koncentrationer af calcium og magnesium.

Hårceller i det auditive system

I det auditive og vestibulære system med hvirveldyr findes der meget følsomme mekanoreceptorceller kaldet cilierede celler, da de har cilia i deres apikale region, hvor der findes to typer: kinetocilia, svarende til motile cilia, og stereocilia med forskellige aktinfilamenter, der projicerer i længderetningen.

Disse celler er ansvarlige for transduktion af mekaniske stimuli til elektriske signaler rettet til hjernen. De findes forskellige steder i hvirveldyr.

Hos pattedyr findes de i Cortis organ inde i øret og er involveret i processen med at lede lyd. De er også relateret til balanceorganerne.

Hos amfibier og fisk findes de i eksterne receptorstrukturer, der er ansvarlige for at registrere bevægelsen i det omgivende vand.

Funktioner

Ciliehovedfunktionen er relateret til mobiliteten i cellen. I encellede organismer (protister, der tilhører phylum Ciliophora) og små flercellede organismer (vandlevende hvirvelløse dyr), er disse celler ansvarlige for individets bevægelse.

De er også ansvarlige for bevægelse af frie celler i multicellulære organismer, og når disse danner et epitel, er deres funktion at fortrænge det vandige medium, hvori de findes gennem dem eller gennem en membran eller kanal.

I bløddyr bløddyr flytter hårceller væsker og partikler gennem deres gæller for at udtrække og absorbere ilt og mad. Ovidukterne af kvindelige pattedyr foret med disse celler, hvilket tillader transport af ægløsning til livmoderen gennem bevægelsen af ​​det miljø, hvori de findes.

I luftvejene hos terrestriske hvirveldyr tillader ciliærbevægelsen af ​​disse celler slim at glide, hvilket forhindrer, at lunge- og trachealkanaler forhindres af snavs og mikroorganismer.

I cerebrale ventrikler tillader det cilierede epitel, der består af disse celler, passage af cerebrospinalvæske.

Har prokaryote celler cili?

I eukaryoter er cilia og flagella lignende strukturer, der udfører motoriske funktioner. Forskellen mellem dem er deres størrelse og antallet af dem, som hver celle kan have.

Flagellerne er meget længere og normalt kun en pr. Celle, som i sædceller, er involveret i bevægelsen af ​​frie celler.

Nogle bakterier har strukturer kaldet flagella, men disse adskiller sig fra eukaryote flagella. Disse strukturer består ikke af mikrotubuli og har ikke dynein. De er lange, stive filamenter, der består af gentagne underenheder af et protein kaldet flagellin.

Prokaryotiske flageller har en roterende bevægelse som drivmidler. Denne bevægelse fremmes af en drivende struktur placeret i kroppens cellevæg.

Medicinsk interesse for hårceller

Hos mennesker er der nogle sygdomme, der påvirker udviklingen af ​​hårceller eller mekanismen for ciliær bevægelse, såsom ciliær dyskinesi.

Disse tilstande kan påvirke individets liv på en meget varieret måde, der forårsager lungebetændelser, otitis og tilstanden af ​​hydrocephalus hos fostre til infertilitet.

Referencer

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Cellens molekylærbiologi. Garland Science, Taylor og Francis Group.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson uddannelse.
3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
4. Eckert, R. (1990). Dyrefysiologi: mekanismer og tilpasninger (Nr. QP 31.2. E3418).
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobiologi: en introduktion. San Francisco, Californien: Benjamin Cummings.
6. Guyton, AC (1961). Lærebog til medicinsk fysiologi. Akademisk medicin, 36 (5), 556.
7. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. l'Anson, H. og Eisenhour, DJ (2008) Integrated Principles of Zoology. McGrawwHill, Boston.
8. Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). En positiv feedbackmekanisme styrer polariteten og bevægelsen af ​​bevægelig cili. Nature, 447 (7140), 97.
9. Lodish, H., Darnell, JE, Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, & Matsudaira, P. (2008). Molekylær cellebiologi. Macmillan.
10. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.