HÅRCELLER: EGENSKAPER OCH FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De hårcellerna är de celler som har strukturer som kallas cilier. Cilia, som flagella, är cytoplasmiska projektioner av celler, med en uppsättning mikrotubuli inuti. Det är strukturer med mycket exakta motorfunktioner.

Kiselarna är små och korta som filament. Dessa strukturer finns i en mängd olika eukaryota celler, från encelliga organismer till celler som utgör vävnader. De uppfyller olika funktioner, från cellrörelse till det vattenhaltiga mediets rörelse genom membran eller barriärer hos djur.

Ciliated organisms.
Respektivt källa: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Var finns hårceller?

Hårceller finns i nästan alla levande organismer, utom nematoder, svampar, rodofyter och angiospermväxter, där de är helt frånvarande. Dessutom är de mycket sällsynta i leddjur.

De är särskilt vanliga hos protister, där en viss grupp erkänns och identifieras genom att presentera sådana strukturer (ciliates). I vissa växter, till exempel i ormbunkar, kan vi hitta hårceller, till exempel deras könsceller (gameter).

I människokroppen finns cilierade celler som bildar epitelytor, såsom andningsytans yta och insidan av ovidukterna. De finns också i hjärnventrikeln och i hörsel- och vestibulära system.

Egenskaper hos cilia

Läkarnas struktur

Cilia är korta och många cytoplasmiska projektioner som täcker cellytan. I allmänhet har alla cilia en grundläggande samma struktur.

Varje cilium består av en serie inre mikrotubuli, var och en består av underenheter av tubulin. Mikrotubulor är arrangerade i par, med ett centralt par och nio perifera par bildar en slags ring. Denna uppsättning mikrotubuli kallas axoneme.

Ciliary-strukturerna har en basal kropp eller kinetosom som förankrar dem till cellytan. Dessa kinetosomer härrör från centriolerna och består av nio mikrotubulära tripletter utan det centrala paret. Perifera mikrotubuldubletter härleds från denna basala struktur.

I axoneme smälter varje par av perifera mikrotubuli. Det finns tre proteinenheter som håller axelämnet hos ciljan ihop. Nexin håller till exempel de nio mikrotubuldubletterna samman genom bindningar mellan dem.

Dyneinet lämnar det centrala mikrotubulparet till varje perifert par och fäster vid en specifik mikrotubuli i varje par. Detta möjliggör förening mellan dubbletterna och genererar en förskjutning av varje par med avseende på dess grannar.

Ciliary rörelse

Cilias rörelse påminner om ett piskblås. Under ciliärrörelse tillåter dyneinarmarna i varje dublett att mikrotubulerna glider för att flytta dubletten.

Dyneinet hos en mikrotubuli binder till den kontinuerliga mikrotubulan, vrider sig och släpper den upprepade gånger, vilket får dubletten att glida framåt relativt mikrotubulorna på den konvexa sidan av axonemet.

Därefter återgår mikrotubulorna till sitt ursprungliga läge, vilket får cilium att återfå sitt vila. Denna process gör det möjligt för cilium att bågas och producera den effekt som, tillsammans med de andra cilia på ytan, ger rörlighet till cellen eller den omgivande miljön, i förekommande fall.

Mekanismen för ciliärrörelse beror på ATP, som ger den nödvändiga energin till dyneinarmen för dess aktivitet, och av ett specifikt joniskt medium, med vissa koncentrationer av kalcium och magnesium.

Hårceller i hörseln

I det hörsel- och vestibulära systemet med ryggradsdjur finns det mycket känsliga mekanoreceptorceller som kallas cilierade celler, eftersom de har cilia i sin apikala region, där det finns två typer: kinetocilia, liknande motil cilia, och stereocilia med olika aktinfilament som projicerar i längdriktningen .

Dessa celler är ansvariga för överföring av mekaniska stimuli till elektriska signaler riktade till hjärnan. De finns på olika platser i ryggradsdjur.

Hos däggdjur finns de i organet från Corti inuti örat och är involverade i processen för att leda ljud. De är också relaterade till balansorganen.

Hos amfibier och fiskar finns de i externa receptorkonstruktioner som ansvarar för att upptäcka rörelsen i det omgivande vattnet.

Funktioner

Cilias huvudfunktion är relaterad till cellens rörlighet. I encelliga organismer (protister som tillhör filum Ciliophora) och små flercelliga organismer (vattenlevande ryggradslösa djur) är dessa celler ansvariga för individens rörelse.

De är också ansvariga för rörelsen av fria celler inom flercelliga organismer, och när dessa bildar ett epitel är deras funktion att förskjuta det vattenhaltiga mediet i vilket de finns genom dem eller genom ett membran eller kanal.

I musslor, flyttar hårceller vätskor och partiklar genom sina gälar för att extrahera och ta upp syre och mat. Ovidukterna hos kvinnliga däggdjur är fodrade med dessa celler, vilket möjliggör transport av ägglossarna till livmodern genom rörelsen i miljön där de finns.

I luftvägarna hos terrestriska ryggradsdjur tillåter ciliärrörelsen hos dessa celler slem att glida, vilket förhindrar lung- och luftstrupen från att hindras av skräp och mikroorganismer.

I cerebrala ventriklar tillåter det cilierade epitelet, som består av dessa celler, passage av cerebrospinalvätska.

Har prokaryota celler cili?

I eukaryoter är cilia och flagella liknande strukturer som utför motoriska funktioner. Skillnaden mellan dem är deras storlek och antalet av dem som varje cell kan ha.

Flagellerna är mycket längre och vanligtvis deltar bara en per cell, som i spermier, i rörelsen av fria celler.

Vissa bakterier har strukturer som kallas flagella, men dessa skiljer sig från eukaryota flagella. Dessa strukturer består inte av mikrotubuli och har inte dynein. De är långa, styva filament som består av upprepande underenheter av ett protein som kallas flagellin.

Prokaryotiska flageller har en roterande rörelse som drivmedel. Denna rörelse främjas av en drivande struktur belägen i kroppens cellvägg.

Medicinskt intresse för hårceller

Hos människor finns det vissa sjukdomar som påverkar utvecklingen av hårceller eller mekanismen för ciliärrörelse, såsom ciliär dyskinesi.

Dessa tillstånd kan påverka en människas liv på ett mycket varierat sätt, orsakande av lunginfektioner, otit och tillståndet av hydrocephalus hos foster till infertilitet.

referenser

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Cellens molekylärbiologi. Garland Science, Taylor och Francis Group.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed.
4. Eckert, R. (1990). Djurfysiologi: mekanismer och anpassningar (Nr QP 31.2. E3418).
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobiologi: en introduktion. San Francisco, Kalifornien: Benjamin Cummings.
6. Guyton, AC (1961). Lärobok för medicinsk fysiologi. Akademisk medicin, 36 (5), 556.
7. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. l'Anson, H. och Eisenhour, DJ (2008) Integrated Principles of Zoology. McGrawwHill, Boston.
8. Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). En positiv återkopplingsmekanism styr polariteten och rörelsen hos motil cilia. Nature, 447 (7140), 97.
9. Lodish, H., Darnell, JE, Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, & Matsudaira, P. (2008). Mollecular cellbiologi. Macmillan.
10. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.