KIRPIKLER: ÖZELLIKLERI, YAPISI, IŞLEVLERI VE ÖRNEKLERI - BIYOLOJI - 2025

Kirpikler , birçok hücre tipinde plazma membranı yüzeyleri üzerinde mevcut kısa filamanlı çıkıntılardır. Bu yapılar, hücresel hareketliliğe ve hücre dışı ortamda akımların oluşmasına hizmet eden titreşim hareketleri yeteneğine sahiptir.

Çoğu hücre, yaklaşık 10 um uzunluğunda kirpikler ile kaplanmıştır. Genel olarak, kirpikler oldukça koordineli bir arkadan öne hareketle hareket eder. Bu şekilde hücre sıvının içinden geçer veya sıvı hücrenin yüzeyinde hareket eder.

Kaynak: Sırasıyla: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Zardaki bu uzun süreli yapılar esas olarak mikrotübüllerden oluşur ve ökaryotik organizmalardaki çeşitli hücre türlerinde hareketten sorumludur.

Kirpikler, kirpikli protozoa grubunun karakteristiğidir. Genellikle eumetazoa'da bulunurlar (nematodlar ve eklembacaklılar hariç), burada genellikle epitel dokularında yer alırlar ve kirpikli epitel oluştururlar.

karakteristikleri

Ökaryotik kirpikler ve flagella, her biri yaklaşık 0,25 um çapa sahip çok benzer yapılardır. Yapısal olarak flagella'ya benzerler, ancak onları sunan hücrelerde flagelladan çok daha fazla sayıdadırlar ve hücre yüzeyinde villus görünümündedirler.

Kirpik ilk önce aşağı doğru hareket eder ve sonra yavaş yavaş düzelir ve bir kürek çekme hareketi izlenimi verir.

Kirpikler, hücre yüzeyinde sabit bir sıvı akışı üreterek, her biri en yakın komşusuyla (metakron ritmi) biraz ritim dışına çıkacak şekilde hareket eder. Bu koordinasyon tamamen fizikseldir.

Bazen ayrıntılı bir mikrotübül ve lif sistemi bazal gövdelere katılır, ancak bunların siliyer harekette koordinasyon rolü oynadıkları kanıtlanmamıştır.

Birçok kirpikler, hareketli yapılar olarak işlev görmemektedir ve birincil kirpikler olarak adlandırılmıştır. Çoğu hayvan dokusunda yumurtalıklar, nöronlar, kıkırdak, gelişmekte olan ekstremitelerin ektodermindeki hücreler, karaciğer hücreleri, idrar kanalları ve diğerleri dahil olmak üzere birincil kirpikler vardır.

İkincisi hareketli olmamasına rağmen, siliyer zarın çok sayıda reseptöre ve duyusal işlevi olan iyon kanalına sahip olduğu gözlendi.

Kirpikli organizmalar

Kirpikler, protozoanın sınıflandırılması için önemli bir taksonomik karakterdir. Ana hareket mekanizmaları kirpikler aracılığıyla olan organizmalar, "kirpikler veya kirpikler" e (Phylum Ciliophora = kirpikler taşıyan veya mevcut olan) aittir.

Bu organizmalar bu ismi alıyor çünkü hücre yüzeyi kontrollü ritmik bir şekilde çırpınan kirpikler ile kaplı. Bu grup içinde tüylerin düzeni büyük ölçüde değişir ve hatta bazı organizmalar, yaşam döngüsünün erken aşamalarında mevcut olan erişkinde tüycüklerden yoksundur.

Siliatlar genellikle 10 µm ila 3 mm arasında değişen uzunluktaki en büyük protozoadır ve aynı zamanda geniş bir uzmanlık yelpazesiyle yapısal olarak en karmaşık olanlardır. Kirpikler genellikle uzunlamasına ve enine sıralar halinde düzenlenmiştir.

Tüm siliatlar, bir noktada kirpikler olmayanlar bile, akraba sistemlerine sahip gibi görünür. Bu organizmaların çoğu serbest yaşar ve diğerleri özel ortakyaşlardır.

yapı

Kirpikler, merkezcillerle yakından ilişkili bazal cisimlerden büyür. Bazal cisimler, sentrozomlara gömülü olan merkezcillerle aynı yapıya sahiptir.

Bazal cisimler, silyanın temel yapısını temsil eden aksonemin mikrotübüllerinin organizasyonunda ve ayrıca silyanın hücre yüzeyine sabitlenmesinde açık bir role sahiptir.

Aksonem, bir dizi mikrotübül ve ilişkili proteinden oluşur. Bu mikrotübüller, elektron mikroskobunun en şaşırtıcı ifşaatlarından biri olacak kadar ilginç bir şekilde düzenlenmiş ve değiştirilmiştir.

Genel olarak, mikrotübüller, bir merkezi mikrotübül çiftinin 9 dış mikrotübül çiftiyle çevrildiği karakteristik bir "9 + 2" modelinde düzenlenir. Bu 9 + 2 konformasyonu, protozoadan insanlarda bulunanlara kadar tüm silya türlerinin karakteristiğidir.

Mikrotübüller, genellikle yaklaşık 10 um uzunluğunda olan, ancak bazı hücrelerde 200 um kadar uzun olabilen aksonemin uzunluğu boyunca sürekli olarak uzanır. Bu mikrotübüllerin her biri polariteye sahiptir, eksi (-) uçlar "bazal gövdeye veya kinetozoma" bağlıdır.

Mikrotübül özellikleri

Aksonemin mikrotübülleri, düzenli pozisyonlarda çıkıntı yapan çok sayıda protein ile ilişkilidir. Bazıları mikrotübül demetlerini bir arada içeren çapraz bağlantılar olarak çalışır ve diğerleri bunun hareketini oluşturmak için kuvvet üretir.

Merkezi mikrotübül çifti (bireysel) tamamlanmıştır. Bununla birlikte, dış çiftlerin her birini oluşturan iki mikrotübül yapısal olarak farklıdır. Tübül "A" olarak adlandırılan biri, 13 protofilamentten oluşan tam bir mikrotübüldür, diğeri eksik (tübül B) tübül A'ya bağlanmış 11 protofilamentten oluşur.

Bu dokuz çift dış mikrotübül birbirine ve merkezi çifte "neksin" proteininin radyal köprüleriyle bağlanır. Her bir "A" tübülüne iki dynein kolu tutturulur ve bu siliyer aksonemik dininlerin motor aktivitesi, siliyayı ve flagella gibi aynı konformasyona sahip diğer yapıları dövmekten sorumludur.

Kirpiklerin hareketi

Kirpikler, karmaşık bir mikrotübül demeti olan aksonemin bükülmesiyle hareket ettirilir. Kirpikler kümeleri tek yönlü dalgalar halinde hareket eder. Her silium bir kırbaç gibi hareket eder, silium tamamen uzar ve ardından orijinal konumundan bir iyileşme aşaması izler.

Kirpiklerin hareketleri temelde, aksonemik dineinin motor aktivitesi tarafından tahrik edilen dış mikrotübül çiftlerinin birbirine göre kaymasıyla üretilir. Dyneinin tabanı A mikrotübüllerine bağlanır ve baş grupları bitişik B tübüllerine bağlanır.

Aksonemin dış mikrotübüllerini birleştiren köprülerdeki neksin nedeniyle, bir dubletin diğerinin üzerine kayması onları bükülmeye zorlar. İkincisi, hakkında hala çok az şey bilindiği bir süreç olan kirpikler hareketinin temeline karşılık gelir.

Ardından, mikrotübüller orijinal konumlarına geri dönerek siliumun dinlenme durumuna geri dönmesine neden olur. Bu işlem, silyumun yüzeydeki diğer kirpikler ile birlikte hücreye veya çevreleyen ortama hareketlilik veren bir etki yaratmasına ve oluşturmasına izin verir.

Siliyer hareket için enerji

Sitoplazmik dynein gibi siliyer dinein, ATP'yi (ATPaz aktivitesi) bir mikrotübül boyunca eksi ucuna doğru hareket ettirmek için hidrolize eden bir motor alanına ve kuyruğun yük taşıyan bir bölgesine sahiptir. vaka bitişik bir mikrotübüldür.

Kirpikler neredeyse sürekli hareket eder ve bu nedenle ATP biçiminde büyük bir enerji kaynağı gerektirir. Bu enerji, normalde bazal cisimlerin yakınında bol miktarda bulunan çok sayıda mitokondri tarafından üretilir; bu, kirpiklerin kaynaklandığı yerdir.

Özellikleri

hareket

Kirpiklerin ana işlevi, sıvıyı hücre yüzeyi üzerinde hareket ettirmek veya bireysel hücreleri bir sıvı boyunca ilerletmektir.

Siliyer hareket, gıda işleme, üreme, boşaltım ve osmoregülasyon (örneğin, gösterişli hücrelerde) ve sıvıların ve mukusun hücre katmanlarının yüzeyi üzerindeki hareketi gibi işlevlerde birçok tür için hayati önem taşır. epitel.

Paramecium gibi bazı protozoalarda bulunan kirpikler, hem organizmanın hareketliliğinden hem de organizmaların veya partiküllerin yiyecek için ağız boşluğuna girmesinden sorumludur.

Nefes almak ve beslemek

Çok hücreli hayvanlarda, örneğin filtrasyon yoluyla beslenen yumuşakçalarda olduğu gibi, hücre yüzeyindeki su üzerinde solunum gazlarını ve yiyecek parçacıklarını taşıyarak solunum ve beslenmede işlev görürler.

Memelilerde hava yolları, toz ve bakteri içeren mukusu boğaza iten tüy hücreleriyle kaplıdır.

Kirpikler ayrıca yumurtaları yumurta kanalı boyunca süpürmeye yardımcı olur ve ilgili bir yapı olan flagellum spermi iter. Bu yapılar özellikle yumurtayı rahim boşluğuna taşıdıkları fallop tüplerinde belirgindir.

Solunum yolunu hizalayan, mukustan ve tozdan arındıran saç hücreleri. İnsan solunum yolunu hizalayan epitel hücrelerinde, çok sayıda sili (109 / cm2 veya daha fazla), sıkışmış toz parçacıkları ve ölü hücrelerle birlikte mukus katmanlarını yutulduğu ve yok edildikleri ağza doğru süpürür.

Kirpiklerdeki yapısal anormallikler

İnsanlarda, siliyer dineinin bazı kalıtsal kusurları, Karteneger sendromu veya hareketsiz kirpikler sendromuna neden olur. Bu sendrom, sperm hareketsizliğine bağlı erkek kısırlığı ile karakterizedir.

Ek olarak, bu sendroma sahip kişiler, solunum yolundaki kirpikleri felce uğrattığı için akciğer enfeksiyonlarına karşı yüksek bir duyarlılığa sahiptir, bu da içlerinde biriken toz ve bakterileri temizleyemez.

Öte yandan bu sendrom erken embriyonik gelişim sırasında vücudun sol-sağ ekseninin belirlenmesinde kusurlara neden olur. İkincisi yakın zamanda keşfedildi ve vücuttaki belirli organların yanallığı ve konumu ile ilgilidir.

Gebelikte eroin tüketimine bağlı olarak bu türden başka durumlar ortaya çıkabilir. Yenidoğanlar, solunum epitelindeki siliyanın aksoneminin ultrastrüktürel değişikliğine bağlı olarak uzun süreli neonatal solunum sıkıntısı ile gelebilir.

Referanslar

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Temel hücre biyolojisi. New York: Garland Bilimi. 2. Baskı.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Hücrenin moleküler biyolojisi. Garland Science, Taylor ve Francis Group.
3. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2004). Biyoloji: bilim ve doğa. Pearson Education.
4. Cooper, GM, Hausman, RE ve Wright, N. (2010). Hücre. (sayfa 397-402). Marban.
5. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Zoolojinin Bütünleşik Prensipleri. New York: McGraw-Hill. 14 ^inci Baskı.
6. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Hücresel ve moleküler biyoloji. Meksika. Editör Pearson Education.
7. Sierra, AM, Tolosa, MV, Vao, CSG, López, AG, Monge, RB, Algar, OG & Cardelús, RB (2001). Gebelikte eroin kullanımı ile yenidoğan döneminde solunum kirliliğinin yapısal anormallikleri arasındaki ilişki. Annals of Pediatrics, 55 (4) : 335-338).
8. Stevens, A. ve Lowe, JS (1998). İnsan histolojisi. Harcourt Brace.
9. Welsch, U. ve Sobotta, J. (2008). Histoloji. Panamerican Medical Ed.