ВОЛОСКОВЫЕ КЛЕТКИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эти волосковые клетки являются теми клетками , которые имеют структуры , называемые ресничками. Реснички, как и жгутики, представляют собой цитоплазматические выросты клеток с набором микротрубочек внутри. Это структуры с очень точными двигательными функциями.

Реснички мелкие и короткие, как нити. Эти структуры обнаруживаются в большом количестве эукариотических клеток, от одноклеточных организмов до клеток, из которых состоят ткани. Они выполняют различные функции, от движения клеток до движения водной среды через мембраны или барьеры у животных.

Ресничные организмы.
Соответственно Источник: Picturepest, Анатолий Михальцов, Бернд Лабер, Deuterostome, Flupke59

Где находятся волосковые клетки?

Волосковые клетки встречаются практически у всех живых организмов, кроме нематод, грибов, родофитов и покрытосеменных растений, у которых они полностью отсутствуют. Кроме того, они очень редки у членистоногих.

Они особенно распространены у простейших, где определенная группа распознается и идентифицируется по таким структурам (инфузории). В некоторых растениях, например в папоротниках, мы можем найти волосковые клетки, например их половые клетки (гаметы).

В организме человека есть ресничные клетки, образующие эпителиальные поверхности, такие как поверхность дыхательных путей и внутренняя поверхность яйцеводов. Их также можно обнаружить в желудочке головного мозга, в слуховой и вестибулярной системах.

Характеристики ресничек

Строение ресничек

Реснички - это короткие и многочисленные цитоплазматические выступы, покрывающие поверхность клетки. В целом, все реснички имеют одинаковое строение.

Каждая ресничка состоит из ряда внутренних микротрубочек, каждая из которых состоит из субъединиц тубулина. Микротрубочки расположены парами, при этом центральная пара и девять периферических пар образуют своего рода кольцо. Этот набор микротрубочек называется аксонемой.

Ресничные структуры имеют базальное тело или кинетосомы, которые прикрепляют их к поверхности клетки. Эти кинетосомы происходят из центриолей и состоят из девяти триплетов микротрубочек, лишенных центральной пары. Дублеты периферических микротрубочек происходят из этой базальной структуры.

В аксонеме каждая пара периферических микротрубочек слита. Есть три белковых единицы, которые удерживают аксонему ресничек вместе. Нексин, например, скрепляет девять дублетов микротрубочек за счет связей между ними.

Динеин выходит из центральной пары микротрубочек в каждую периферическую пару, прикрепляясь к определенной микротрубочке в каждой паре. Это позволяет объединять дублеты и генерирует смещение каждой пары относительно ее соседей.

Цилиарное движение

Движение ресничек напоминает удар плетью. Во время движения ресничек динеиновые плечи каждого дублета позволяют микротрубочкам скользить, перемещая дублет.

Динеин микротрубочки связывается с непрерывной микротрубочкой, многократно скручивая и освобождая ее, заставляя дублет скользить вперед относительно микротрубочек на выпуклой стороне аксонемы.

Впоследствии микротрубочки возвращаются в исходное положение, заставляя ресничку возвращаться в состояние покоя. Этот процесс позволяет ресничкам выгибаться и производить эффект, который вместе с другими ресничками на поверхности придает подвижность клетке или окружающей среде, в зависимости от обстоятельств.

Механизм движения ресничек зависит от АТФ, который обеспечивает необходимую энергию динеиновому плечу для его активности, и от конкретной ионной среды с определенными концентрациями кальция и магния.

Волосковые клетки слуховой системы

В слуховой и вестибулярной системе позвоночных есть очень чувствительные механорецепторные клетки, называемые ресничными клетками, так как у них есть реснички в апикальной области, где есть два типа: кинетоцилии, похожие на подвижные реснички, и стереоцилии с различными актиновыми филаментами, выступающими в продольном направлении. ,

Эти клетки отвечают за преобразование механических стимулов в электрические сигналы, направляемые в мозг. Они встречаются в разных местах у позвоночных.

У млекопитающих они находятся в кортиевом органе внутри уха и участвуют в процессе передачи звука. Они также связаны с органами равновесия.

У амфибий и рыб они находятся во внешних рецепторных структурах, отвечающих за обнаружение движения окружающей воды.

Характеристики

Основная функция ресничек связана с подвижностью клетки. У одноклеточных организмов (простейшие, принадлежащие к типу Ciliophora) и небольших многоклеточных организмов (водные беспозвоночные) эти клетки ответственны за передвижение особи.

Они также несут ответственность за перемещение свободных клеток внутри многоклеточных организмов, и когда они образуют эпителий, их функция заключается в замещении водной среды, в которой они находятся, через них или через какую-либо мембрану или проток.

У двустворчатых моллюсков волосковые клетки перемещают жидкости и частицы через жабры для извлечения и поглощения кислорода и пищи. Яйцеводы самок млекопитающих выстланы этими клетками, что обеспечивает транспортировку яйцеклеток в матку за счет движения среды, в которой они находятся.

В дыхательных путях наземных позвоночных движение ресничек этих клеток позволяет слизи скользить, предотвращая закупорку легочных и трахеальных протоков мусором и микроорганизмами.

В желудочках головного мозга мерцательный эпителий, состоящий из этих клеток, обеспечивает прохождение спинномозговой жидкости.

Есть ли реснички у прокариотических клеток?

У эукариот реснички и жгутики - подобные структуры, выполняющие двигательные функции. Разница между ними заключается в их размере и количестве, которое может иметь каждая ячейка.

Жгутики намного длиннее, и обычно только один на клетку, как и в сперме, вовлекается в движение свободных клеток.

У некоторых бактерий есть структуры, называемые жгутиками, но они отличаются от жгутиков эукариот. Эти структуры не состоят из микротрубочек и не содержат динеина. Это длинные жесткие филаменты, состоящие из повторяющихся субъединиц белка, называемого флагеллином.

Жгутики прокариот имеют вращательное движение, как пропелленты. Этому движению способствует движущая структура, расположенная в клеточной стенке тела.

Медицинский интерес волосковых клеток

У людей есть некоторые заболевания, которые влияют на развитие волосковых клеток или механизм движения ресничек, например, дискинезия ресничек.

Эти состояния могут по-разному влиять на жизнь человека, от инфекций легких, отита и гидроцефалии у плода до бесплодия.

Ссылки

1. Альбертс, Б., Джонсон, А., Льюис, Дж., Рафф, М., Роберт, К., и Уолтер, П. (2008). Молекулярная биология клетки. Гарланд Наука, Тейлор и Фрэнсис Групп.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Биология: жизнь на Земле. Образование Пирсона.
3. Кертис, Х., и Шнек, А. (2006). Приглашение к биологии. Panamerican Medical Ed.
4. Эккерт Р. (1990). Физиология животных: механизмы и адаптации (№ QP 31.2. E3418).
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Микробиология: введение. Сан-Франциско, Калифорния: Бенджамин Каммингс.
6. Гайтон, AC (1961). Учебник медицинской физиологии. Академическая медицина, 36 (5), 556.
7. Хикман, С. П., Робертс, Л. С., и Ларсон, А. Л'Ансон, Х. и Эйзенхур, Д. Д. (2008) Комплексные принципы зоологии. McGrawwHill, Бостон.
8. Митчелл, Б., Джейкобс, Р., Ли, Дж., Чиен, С., и Кинтнер, К. (2007). Механизм положительной обратной связи регулирует полярность и движение подвижных ресничек. Природа, 447 (7140), 97.
9. Лодиш, Х., Дарнелл, Дж. Э., Берк, А., Кайзер, Калифорния, Кригер, М., Скотт, М. П., и Мацудаира, П. (2008). Молекулярно-клеточная биология. Macmillan.
10. Велш, У., и Соботта, Дж. (2008). Гистологии. Panamerican Medical Ed.