7.7: Джгутики і вії

Різні види бактерій мають різну кількість і розташування джгутиків (рис. \(\PageIndex\) 7.1).

• Монотрихозні бактерії мають єдиний джгутик (наприклад, Vibrio cholerae).
• Лофотріхозні бактерії мають кілька джгутиків, розташованих в одному місці на поверхні бактерій, які діють узгоджено, щоб керувати бактеріями в одному напрямку. У багатьох випадках підстави множинних джгутиків оточені спеціалізованою областю клітинної мембрани, так званої полярної органелою.
• Амфітріческіе бактерії мають один джгутик на кожному з двох протилежних кінців (одночасно діє лише один джгутик, дозволяючи бактеріям швидко змінити курс, перемикаючи, який джгутик активний).
• Перитрічні бактерії мають джгутики, що виступають у всіх напрямках (наприклад, кишкова паличка).

Малюнок \(\PageIndex\) .7.1: Приклади схем розташування бактеріальних джгутиків. А-монотрихозний; В-лофотриховий; С-амфітрічний; D-перитрічний.

Внутрішня структура

Джгутики довгі і мало за кількістю, тоді як вії короткі і численні. Обидва складаються з 9 злитих пар білкових мікротрубочок з бічними плечами моторної молекули диненину, які походять від центриоли. Вони утворюють кільце навколо внутрішньої центральної пари мікротрубочок, які виникають з пластини біля поверхні клітини (рис. \(\PageIndex\) 2). Розташування мікротрубочок відоме як розташування 2X9+2. Цей комплекс мікротрубочок оточений оболонкою, безперервної з цитоплазматичної мембраною.

Малюнок \(\PageIndex\) .7.3: Війка (множинні вії) – органела, виявлена в клітині еукаріотичних. Вії – це тонкі виступи, як правило, простягаються на 5-10 мікрометрів назовні від тіла клітини. Існує два типи вій: рухливі вії, які постійно б’ються спрямовано, і немотильні – або первинні – вії, які зазвичай служать сенсорними органелами

Джгутики і вії складаються з 9 зрощених пар білкових мікротрубочок з бічними плечами моторної молекули диненина, які походять від центриоли. Вони утворюють кільце навколо внутрішньої центральної пари мікротрубочок, які виникають з пластини біля поверхні клітини. Розташування мікротрубочок відоме як розташування 2X9+2. Цей комплекс мікротрубочок оточений оболонкою, безперервної з цитоплазматичної мембраною.

Резюме

1. Джгутики довгі і мало за кількістю, тоді як вії короткі і численні.
2. І джгутики, і вії складаються з 9 зрощених пар білкових мікротрубочок з бічними плечами моторної молекули диненина, які походять від центриоли. Вони утворюють кільце навколо внутрішньої центральної пари мікротрубочок, які виникають з пластини біля поверхні клітини. Цей комплекс мікротрубочок оточений оболонкою, безперервної з цитоплазматичної мембраною.
3. Джгутики і вії функціонують в локомоції. Вії також функціонують для переміщення різних матеріалів, які можуть оточувати клітину.

Війки і джгутики

І прокаріотичні, і еукаріотичні клітини містять структури, відомі як війки та джгутики . Ці розширення клітинної поверхні сприяють руху клітин . Вони також допомагають переміщати речовини навколо клітин і спрямовувати потік речовин уздовж шляхів. Вії та джгутики утворюються зі спеціалізованих груп мікротрубочок , які називаються базальними тільцями. Якщо виступи короткі і численні, вони називаються віями. Якщо вони довші та менш численні (зазвичай лише один або два), їх називають джгутиками.

Які їхні відмінні характеристики?

Війки та джгутики мають серцевину, що складається з мікротрубочок, які з’єднані з плазматичною мембраною та розташовані за схемою 9+2 . Патерн названий так тому, що він складається з кільця з дев’яти парних наборів мікротрубочок (дуплетів), які оточують дві окремі мікротрубочки . Цей пучок мікротрубочок у формі 9+2 називається аксонемою . Основа війок і джгутиків з’єднана з клітиною за допомогою модифікованих центріолей , які називаються базальними тільцями . Рух відбувається, коли дев’ять парних наборів мікротрубочок аксонеми ковзають одна об одну, викликаючи згинання війок і джгутиків. Моторний білок динеїн відповідає за генерацію сили, необхідної для руху. Цей тип організації зустрічається у більшості еукаріотичних війок і джгутиків.

Яка їх функція?

Основною функцією війок і джгутиків є рух. Вони є засобом, за допомогою якого багато мікроскопічних одноклітинних і багатоклітинних організмів переміщуються з місця на місце. Багато з цих організмів зустрічаються у водному середовищі, куди вони рухаються за допомогою биття війок або хлистоподібної дії джгутиків. Протести та бактерії , наприклад, використовують ці структури, щоб рухатися до подразника (їжа, світло), від подразника (токсину) або для збереження свого положення в загальному місці. У вищих організмах вії часто використовуються для руху речовин у потрібному напрямку. Деякі вії, однак, функціонують не в русі, а в відчуттях. Первинні вії , виявлені в деяких органах і судини, можуть відчувати зміни умов навколишнього середовища. Прикладом цієї функції є клітини, що вистилають стінки кровоносних судин . Первинні вії в ендотеліальних клітинах кровоносних судин контролюють силу кровотоку через судини.

Де можна знайти війки та джгутики?

І вії, і джгутики є в багатьох типах клітин . Наприклад, сперма багатьох тварин , водоростей і навіть папоротей має джгутики. Прокаріотичні організми також можуть мати один або більше джгутиків. Бактерія, наприклад, може мати: один джгутик, розташований на одному кінці клітини (монтрихус), один або кілька джгутиків, розташованих на обох кінцях клітини (амфітріхус), кілька джгутиків на одному кінці клітини (лофотрихус), або джгутики розподілені по всій клітині (перитрихи). Вії можна знайти в таких областях, як дихальні шляхи та жіночі репродуктивні шляхи . У дихальних шляхах вії допомагають вимітати слиз, що містить пил, мікроби, пилок . та інше сміття подалі від легенів . У жіночих репродуктивних шляхах вії допомагають просувати сперму в напрямку матки.

Більше клітинних структур

Війки та джгутики є двома з багатьох типів внутрішніх і зовнішніх клітинних структур. Інші клітинні структури та органели включають:

• Клітинна мембрана : ця зовнішня мембрана еукаріотичних клітин захищає цілісність внутрішньої частини клітини.
• Цитоскелет : Цитоскелет — це мережа волокон, яка утворює внутрішню інфраструктуру клітини.
• Ядро : ріст і розмноження клітини контролюються ядром.
• Рибосоми : Рибосоми — це комплекси РНК і білка, які відповідають за виробництво білка шляхом трансляції .
• Мітохондрії : ці органели забезпечують клітину енергією.
• Ендоплазматичний ретикулум : Ендоплазматичний ретикулум, утворений складкою плазматичної мембрани, синтезує вуглеводи та ліпіди .
• Комплекс Гольджі : ця органела виробляє, зберігає та транспортує певні клітинні продукти.
• Лізосоми : Лізосоми – це мішечки ферментів, які перетравлюють клітинні макромолекули.
• Пероксисоми : ці органели допомагають детоксикувати алкоголь, утворюють жовчну кислоту та використовують кисень для розщеплення жирів.

• _{Боселлі, Франческо та ін. «Кількісний підхід до вивчення жорсткості вигину ендотеліальних вій під час механодетекції кровотоку in vivo». Методи клітинної біології , Том. 127, Elsevier Academic Press, 7 березня 2015 р., www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0091679X15000072.}
• _{Lodish, H та ін. «Війки та джгутики: будова та рух». Molecular Cell Biology , 4th ed., WH Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21698/.}