FLAGELLA: EUKARYOTIC, PROKARYOTIC (ISTRAKTURA AT PAGPAPAANDAR) - BIOLOGY - 2025

Ang isang flagellum ay isang hugis na pambalot na cellular projection na nakikilahok sa lokomosyon ng mga unicellular organismo at sa paggalaw ng iba't ibang mga sangkap sa mas kumplikadong mga organismo.

Natagpuan namin ang flagella sa parehong eukaryotic at prokaryotic na linya. Ang prokaryotic flagella ay mga simpleng elemento, na nabuo sa pamamagitan ng isang solong microtubule na binubuo ng mga subayl ng flagellin na na-configure sa isang helical na paraan, na bumubuo ng isang guwang na nucleus.

Pinagmulan: LadyofHats. Espanyol na bersyon ng Alejandro Porto

Sa eukaryotes ang pagsasaayos ay siyam na pares ng mga tubulin microtubule at dalawang pares na matatagpuan sa gitnang rehiyon. Ang isa sa mga karaniwang halimbawa ng flagella ay ang mga extension ng sperm, na nagbibigay sa kanila ng kadaliang mapakilos at pinapayagan ang ovum na magbunga.

Ang Cilia, isa pang uri ng pagpapahaba ng cell, ay may katulad na istraktura at pag-andar sa flagella, ngunit hindi dapat malito sa flagella. Mas maikli ang mga ito at naiiba ang paglipat.

Flagella sa prokaryotes

Sa bakterya, ang flagella ay helical filament na ang mga sukat ay nasa saklaw ng 3 hanggang 12 micrometer ang haba at 12 hanggang 30 na mga nanometro sa diameter. Ang mga ito ay mas simple kaysa sa parehong mga elemento sa eukaryotes.

Istraktura

Sa istruktura, ang flagella ng bakterya ay binubuo ng isang molekula ng protina na tinatawag na flagellin. Ang mga flagellins ay immunogenic at kumakatawan sa isang pangkat ng mga antigens na tinatawag na "H antigens" na tiyak sa bawat species o pilay. Ito ay na-configure sa isang cylindrical na paraan, na may guwang na sentro.

Sa mga flagella, maaari nating makilala ang tatlong pangunahing bahagi: isang mahabang panlabas na filament, isang kawit na matatagpuan sa dulo ng filament at isang basal body na naka-angkla sa kawit.

Ang basal na katawan ay nagbabahagi ng mga katangian sa secretory apparatus para sa mga kadahilanan sa virulence. Ang pagkakatulad na ito ay maaaring magpahiwatig na ang parehong mga sistema ay minana mula sa isang karaniwang ninuno.

Pag-uuri

Depende sa lokasyon ng flagellum, ang bakterya ay naiuri sa iba't ibang mga kategorya. Kung ang flagellum ay matatagpuan sa mga pole ng cell bilang isang solong istraktura ng polar sa isang dulo ito ay monoteric at kung ginagawa ito sa parehong dulo ay amphibian ito.

Ang flagellum ay maaari ding matagpuan bilang isang "plume" sa isa o magkabilang panig ng cell. Sa kasong ito, ang itinalagang termino ay lophotric. Ang huling kaso ay nangyayari kapag ang cell ay may maraming flagella homogenous na ipinamamahagi sa buong ibabaw, at tinatawag na peritrichous.

Ang bawat isa sa mga uri ng flagellation na ito ay nagpapakita rin ng mga pagkakaiba-iba sa uri ng paggalaw na ginagawa ng flagella.

Nagpapakita rin ang mga bakterya ng iba pang mga uri ng mga pag-unlad sa cell ibabaw. Ang isa sa kanila ay ang pili, ang mga ito ay mas mahigpit kaysa sa isang flagellum at mayroong dalawang uri: ang maikli at sagana, at ang mga mahahabang kasangkot sa pakikipagtalik.

Paggalaw

Ang thrust o pag-ikot ng flagellum ng bakterya ay ang produkto ng enerhiya na nagmula sa proton-motor na puwersa at hindi direkta mula sa ATP.

Ang mga flagella ng bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng hindi pag-ikot sa isang palaging bilis. Ang parameter na ito ay depende sa dami ng enerhiya na ginagawa ng cell sa anumang naibigay na oras. Ang bakterya ay may kakayahang hindi lamang ng modulate na bilis, maaari rin itong baguhin ang direksyon at kilusan ng flagellar.

Kapag ang bakterya ay nakadirekta sa isang partikular na lugar, malamang na maakit sila sa isang pampasigla. Ang kilusang ito ay kilala bilang mga taksi at ang flagellum ay nagbibigay-daan sa organismo upang lumipat sa nais na lokasyon.

Flagella sa mga eukaryotes

Tulad ng mga prokaryotic na organismo, ang mga eukaryotes ay nagpapakita ng isang serye ng mga proseso sa ibabaw ng lamad. Ang mga eukaryotic flagella ay binubuo ng mga microtubule at mahaba ang mga projection na kasangkot sa paggalaw at lokomosyon.

Bukod dito, sa mga cell eukaryotic maaaring mayroong isang serye ng mga karagdagang proseso na hindi dapat malito sa flagella. Ang Microvilli ay mga extension ng lamad ng plasma na kasangkot sa pagsipsip, pagtatago at pagdikit ng mga sangkap. Kaugnay din ito ng motility.

Istraktura

Ang istraktura ng eukaryotic flagella ay tinatawag na axoneme: isang pagsasaayos na binubuo ng mga microtubule at isa pang klase ng mga protina. Ang mga microtubule ay na-configure sa isang pattern na tinatawag na "9 + 2", na nagpapahiwatig na mayroong isang gitnang microtubule pares na napapaligiran ng 9 panlabas na mga pares.

Bagaman ang pakahulugan na ito ay napakapopular sa panitikan, maaari itong mapanligaw, dahil ang isang pares lamang ang matatagpuan sa gitna - at hindi dalawa.

Istraktura ng microtubule

Ang mga Microtubule ay mga elemento ng protina na binubuo ng tubulin. Sa molekulang ito, mayroong dalawang anyo: alpha at beta tubulin. Ang mga pangkat na ito ay magkasama na bumubuo ng isang dimer, na bubuo ng yunit ng microtubule. Ang mga unit ay polymerize at pinagsama-sama sa ibang pagkakataon.

Mayroong mga pagkakaiba-iba sa pagitan ng bilang ng mga protofilament na mayroon ng mga microtubule na matatagpuan sa paligid ng gitnang pares. Ang isa ay kilala bilang tubule A o kumpleto dahil mayroon itong 13 protofilament, kaibahan sa tubule B, na mayroon lamang 10 hanggang 11 filament.

Dynein at nexin

Ang bawat isa sa mga microtubule ay naka-attach sa negatibong pagtatapos nito sa isang istraktura na kilala bilang basal na katawan o kinetosome, na kung saan ay katulad sa istruktura sa sentriole ng mga centrosome na may siyam na triplets ng microtubule.

Ang protina dynein, na may kahalagahan sa eukaryotic flagellar kilusan (isang ATPase), ay iniuugnay sa pamamagitan ng dalawang armas sa bawat A tubule.

Ang Nexin ay isa pang mahalagang protina sa komposisyon ng flagellum. Ito ang may pananagutan sa pagsali sa siyam na pares ng mga panlabas na microtubule.

Paggalaw

Ang paggalaw ng eukaryotic flagella ay nakadirekta sa aktibidad ng protina dynein. Ang protina na ito, kasama ang kinesin, ay ang pinakamahalagang elemento ng motor na may kasamang microtubule. Ang mga "lakad" sa microtubule.

Ang paggalaw ay nangyayari kapag ang mga panlabas na microtubule pares ay lumilipat o slip. Ang dynein ay naka-link sa parehong uri ng A at type B na mga tubula .. Partikular, ang base ay nauugnay sa A at ang ulo kasama si B. Nexin ay may papel din sa paggalaw.

Mayroong ilang mga pag-aaral na namamahala sa pag-alis ng tiyak na papel ng dynein sa kilusan ng flagellar.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng prokaryotic at eukaryotic flagella

Mga sukat

Ang flagella sa mga prokaryotic na linya ay mas maliit, na maaaring umabot ng 12 um ang haba at ang average na diameter ay 20. Ang Eukaryotic flagella ay maaaring lumampas sa 200 um ang haba at ang diameter ay malapit sa 0.5 um.

Ang pagsasaayos ng istruktura

Ang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang katangian ng eukaryotic flagella ay ang kanilang 9 + 0 microtubule na samahan at 9 + 2 na pagsasaayos ng hibla.

Ang prokaryotic flagella ay hindi nakapaloob sa lamad ng plasma, tulad ng kaso sa mga eukaryotes.

Ang komposisyon ng prokaryotic flagella ay simple at kasama lamang ang mga molekula na protina ng flagellin. Ang komposisyon ng eukaryotic flagella ay mas kumplikado, na binubuo ng tubulin, dynein, nexin, at isang karagdagang hanay ng mga protina - pati na rin ang iba pang malalaking biomolecules tulad ng mga karbohidrat, lipid, at mga nucleotide.

Enerhiya

Ang mapagkukunan ng enerhiya ng prokaryotic flagella ay hindi ibinigay ng isang protina na ATPase na naka-angkla sa lamad, ngunit sa pamamagitan ng lakas ng motibo ng proton. Ang eukaryotic flagellum ay nagtataglay ng isang protina ng ATPase: dynein.

Pagkakatulad at pagkakaiba sa cilia

Pagkakatulad

Papel sa lokomosyon

Ang pagkalito sa pagitan ng cilia at flagella ay pangkaraniwan. Ang parehong ay mga proseso ng cytoplasmic na kahawig ng buhok at matatagpuan sa ibabaw ng mga cell. Sa pag-andar, ang parehong cilia at flagella ay mga projection na nagpapadali sa cellularotion ng cellular.

Istraktura

Parehong bumangon mula sa mga basal na katawan at may medyo katulad na ultra-istraktura. Gayundin, ang kemikal na komposisyon ng parehong mga projection ay magkatulad.

Mga Pagkakaiba

Haba

Ang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang istraktura ay nauugnay sa haba: habang ang cilia ay mga maikling pag-iilaw (sa pagitan ng 5 hanggang 20 um ang haba), ang flagella ay mas mahaba at maaaring maabot ang mga haba na higit sa 200 um, halos 10 beses hangga't. kaysa kay cilia.

Dami

Kapag ang selula ay may cilia, karaniwang ginagawa ito sa mga makabuluhang numero. Kabaligtaran sa mga cell na may flagella, na sa pangkalahatan ay may isa o dalawa.

Paggalaw

Bilang karagdagan, ang bawat istraktura ay may kakaibang kilusan. Ang cilia ay gumagalaw sa malakas na mga stroke at flagella sa isang undulating, tulad ng whip. Ang paggalaw ng bawat cilium sa cell ay independiyenteng, habang ang flagella ay naayos. Ang Cilia ay naka-angkla sa isang undulating lamad at flagella ay hindi.

Pagiging kumplikado

Mayroong kakaibang pagkakaiba sa pagitan ng pagiging kumplikado ng cilia at flagella sa bawat bawat istraktura. Ang Cilia ay mga kumplikadong pag-unlad sa kahabaan ng kanilang buong haba, habang ang pagiging kumplikado ng flagellum ay pinigilan lamang sa base, kung saan matatagpuan ang motor na responsable para sa pag-ikot.

Pag-andar

Tungkol sa kanilang pag-andar, ang cilia ay kasangkot sa paggalaw ng mga sangkap sa ilang tiyak na direksyon at ang flagella ay nauugnay lamang sa lokomosyon.

Sa mga hayop, ang pangunahing pag-andar ng cilia ay ang pagpapakilos ng mga likido, uhog o iba pang mga sangkap sa ibabaw.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Molekular na Biology ng Cell. Garland Science, Taylor at Francis Group.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Ang cell. Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I’Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Mga Pinagsamang Prinsipyo ng Zoology. New York: McGraw-Hill. Ika-14 na Edisyon.
4. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Biology ng Microorganism. Edukasyon sa Pearson.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Kaso, CL, & Johnson, TR (2004). Microbiology: isang pagpapakilala (Tomo 9). San Francisco, CA: Benjamin Cummings.