Hovedforskel - Cilia vs Flagella

Cilia og flagella er eksterne strukturer i celler, som hovedsageligt bidrager til bevægelse af celler. Cilia er korte, hårlignende strukturer, der findes i stort antal på hele overfladen af ​​nogle celler. Flageller er lange, trådlignende strukturer, der findes i mindre antal i kun den ene ende af cellen. Cilia slog i en koordineret rytme, mens flagella slog uafhængigt af hinanden. Cilia findes kun i eukaryote celler. Flagella findes i både prokaryote og eukaryote celler. Organismer, der indeholder både bevægelige cilia og flagella, kan grupperes som undulipodia. Det hovedforskel mellem cilia og flagella er det cilia forhindrer ophobning af støv inde i åndedrætsrørene, hvilket skaber et tyndt slimlag langs rørene, hvorimod flagella hovedsageligt bruges af sædceller til at drive sig selv gennem det kvindelige reproduktive organ.

Denne artikel forklarer,

1. Hvad er Cilia - Struktur, typer, funktioner, funktioner 2. Hvad er Flagella - Struktur, typer, funktioner, funktioner 3. Hvad er forskellen mellem Cilia og Flagella

Hvad er Cilia

Cilia er slanke, hårlignende strukturer eller organeller, der strækker sig fra overfladen af ​​de fleste eukaryote celler. To typer cilia findes i eukaryote celler: primære/ikke-motile cilia og motile cilia.

Primær Cilia

Primære cilier findes i hver dyrecelle; et enkelt primært cilium findes i alle pattedyrsceller. De findes for det meste i menneskelige sanseorganer som øje og næse. Ydre segmentstangfotoreceptorcelle, som findes i det menneskelige øje, forbinder til dets cellelegeme via et specialiseret cilium. Dendritisk knap af olfaktorisk neuron indeholder også omkring ti primære cilia. Således betragtes primære cilia som sensoriske cellulære antenner, der koordinerer adskillige signalveje i celler. Disse signalveje kan undertiden kobles med celledeling og differentiering. Dysfunktion af primære cilia fører til sygdomme som genetiske ciliopatier, polycystisk nyresygdom og medfødt hjertesygdom.

Motil Cilia

Motile cilia findes i stort antal på overfladen af ​​celler og slår i koordinerede bølger. De motil cilia i slimhinden i luftrøret fejer slimet, som indeholder snavs ud af lungerne. Slåning af cilia i æggeleder hos kvinder lader ægets bevægelse mod livmoderen komme fra æggestokken. Epitelnatriumkanaler findes langs ciliet, der regulerer væskeniveauet og bader cilia. Cilias motilitet afhænger af væskeniveauet omkring dem. Cilia på respirationsepitelet i lungerne er vist i figur 1.

Figur 1: Cilia på respirationsepitelet

Struktur af Cilia

Cilia dannes under ciliogenese. Et mikrotubuli baseret cytoskelet, som kaldes som axoneme, findes inde i cilia. I primære cilia indeholder dette axonem ni ydre mikrotubuli -dubletter (9+0 axonem), som samles i en ring. I bevægeligt cilium er der ud over de ni ydre mikrotubuli -dubletter ring to centrale mikrotubuli singlets (9+2 axoneme) til stede i midten af ​​cilium.

Dynein er proteinet, der danner broer, der forbinder de nærliggende mikrotubuli -dubletter. Dynein aktiveres af ATP for at skabe en bøjningsbevægelse ved at glide hen over de tilstødende mikrotubuli -dubletter. Det axonemale cytoskelet giver bindingssteder for molekylære motorproteiner som kinesin II. Kinesin II bidrager til at transportere proteiner op og ned i mikrotubuli.

Cilium er ved sin bund fastgjort til basal krop, som er mikrotubuli organiseringscenter. Den basale krop indeholder proteiner som CEP164, CEP170 og ODF2, som regulerer stabiliteten og dannelsen af ​​cilium. Overgangszonen mellem axonem og basallegeme fungerer som dockingstation for motorproteiner og intraflagellær transport. Ciliary rootlet er en cytoskeletonstruktur, der er omkring 100 nm i diameter, stammer fra basallegeme og strækker sig mod cellekernen. Strukturen af ​​et bevægeligt cilium er vist i figur 2.

Figur 2: Struktur af cilium

Cilias funktion

Et cilium fungerer som en nanomachine sammensat af omkring 600 proteiner i dets molekylære kompleks, der fungerer uafhængigt. I epitelceller fungerer primære cilia som cellulære antenner, som giver kemosensation, mekanosensation og termosensation af ekstracellulært miljø. De formidler cellulære signalveje. Motile cilia spiller også en sekretorisk rolle nedstrøms til væskestrømmen. De fleste epitelceller cilieres. Cilia forhindrer støvophobning inde i åndedrætsrørene, luftrøret ved at skabe et tyndt lag slim langs luftrøret. Cilia i æggelederceller tillader passage af æg langs æggelederen.

Hvad er Flagella

Flageller er vippelignende organeller, der stikker ud fra en side af nogle prokaryote eller eukaryote celler. Flagellas store rolle i cellen er den cellulære bevægelse. Flagella fungerer også som sensoriske organeller for kemikalier og temperatur i det ydre miljø. Prokaryote og eukaryote flageller er forskellige i deres sammensætning. Chlamydomonas, der indeholder flagella på siden af ​​cellen, er vist i figur 3.

Figur 3: Chlamydomonas med deres flagella

Struktur af Flagella

Tre typer flageller identificeres: bakteriel, arkeal og eukaryot. Flageller i bakterier er spiralformede filamenter, der indeholder roterende motorer, der drejer med eller mod uret. Forskellige arrangementer af den prokaryote flagella kan identificeres. Vibrio cholera-lignende monotrichøse bakterier indeholder et enkelt flagellum. Flere flageller placeret på samme sted findes i lophotrichous bakterier. Baserne på disse flageller er omgivet af en specialiseret cellemembranregion kaldet polarorganellen. Bakterier bestående af to flageller i hver af de to modsatte sider kaldes amfitritiske bakterier. Nogle spirocheter består af specialiserede flageller, der stammer fra modsatte poler, som bidrager som et aksialt filament. Bærige bakterier som E Coli indeholder projicerede flageller fra hver retning. Arrangementet af bakteriel flagella er vist i figur 4.

Figur 4: Flagellarrangementer i bakterier

Bakteriel flagellum består af en roterende motor kaldet motoren, som består af proteiner. Den drives af proton -drivkraft, genereret af H.⁺ ions koncentrationsgradient hen over cellemembranen. Rotoren kører med omkring 6.000 til 17.000 o / min. Flagella fungerer ved omkring 200 til 1.000 omdr./min. Flagellas rotation kan opnå 60 cellelængder i sekundet.

På den anden side betragtes archaeal flagella som ikke-homolog. Eukaryote flageller ligner strukturelt eukaryote cilier, men er forskellige afhængigt af funktionen. Eukaryote celler som dyr, planter og protister indeholder flageller i deres celler.

Flagellas funktioner

Bakterie- og arkeal flagella er involveret i bevægelse af celler og flytter cellen til et andet sted for krav som fodring, reproduktion og cirkulation. Sædceller fra pattedyr bruger især flageller for at drive gennem det kvindelige reproduktive organ, indtil de møder ægget.

Indre og ydre arme af dynein, der forbinder de ni mikrotubuli-dubletter, bruger energien fra hydrolyseret ATP for at generere propellignende bevægelse i flagellum. Tilstedeværelsen af ​​nexin i flagellum giver en plan, bølgelignende bevægelse. Forskellen mellem slagmønsteret for flagellum og cilium er vist i figur 5.

Figur 5: Forskel mellem bevægelsen af ​​flagellum og cilium

Forskellen mellem Cilia og Flagella

Antal pr. Celle

Cilia: En enkelt celle indeholder et stort antal cilia.

Flagella: En enkelt celle indeholder et færre antal flageller.

Form

Cilia: Cilia er korte, hårlignende strukturer.

Flagella: Flageller er lange, pisklignende strukturer.

Længde

Cilia: Cilia er omkring 5-10 µm lange.

Flagella: Flagella er omkring 150 µm i længden.

Struktur

Cilia: Primære cilia består af 9+0 axonemstruktur, og motile cilia består af 9+2 axonemstruktur. Begge typer cilia mangler nexin.

Flagella: Flagella består af 9+2 axonemstruktur, og nexin findes mellem mikrotubuli -dubletter og genererer en rotationsbevægelse i flagellum.

Tilstedeværelse

Cilia: Cilia findes kun i eukaryote celler.

Flagella: Flagella findes i både prokaryote og eukaryote celler.

Hændelse

Cilia: Cilia forekommer i hele cellen.

Flagella: Flageller forekommer i den ene ende af en celle.

Samordning

Cilia: Cilia slog i koordination.

Flagella: Flagella slog selvstændigt.

Bevægelse

Cilia: Cilia viser fejende bevægelse eller pendulært slag.

Flagella: Flagella viser udrivende bevægelse.

Funktionsmekanisme

Cilia: Cilia bruger kinesin, som indeholder en ATPase -aktivitet, der producerer energi til at udføre bevægelsen.

Flagella: Flagella drives af plasmamembranens proton-drivkraft.

Rolle

Cilia: Cilia forhindrer støvophobning i åndedrætsrør ved at skabe et tyndt lag slim i røret.

Flagella: Flagella bruges hovedsageligt af sædceller til at bevæge sig og drive frem.

Fungere

Cilia: Cilia involverer processer som bevægelse, fodring og cirkulation.

Flagella: Flagella er involveret i bevægelse.

Eksempler

Cilia: Cilia findes i foringen af ​​kropsrørene som luftvejene og reproduktive organer hos pattedyr.

Flagella: De fleste bakterier, archaea og eukaryoter består af flagella. Euglena betragtes som en flagelleret eukaryot. Hos pattedyr består sædceller specielt af flagella.

Konklusion

Både cilia og flagella er strukturelt identiske organeller; den største forskel mellem cilia og flagella er i deres funktion, ikke struktur. Cilia er korte, hårlignende strukturer, der findes i høj densitet på overfladen af ​​pattedyrsceller. Cilia udviser et frem og tilbage-slag, mens flageller udviser propellignende bevægelse. Derfor er cilia mest involveret i fodring, reproduktion og cirkulation i eukaryoter, og flagella er hovedsageligt involveret i bevægelse. Cilia beskytter luftvejene mod støvophobning. Cilia i æggelederne hos pattedyr flytter ægget fra æggestok til livmoder. På den anden side er flageller involveret i fremdriften af ​​sædcellen mod ægget gennem det kvindelige reproduktive organ.

Reference: 1. "Cilium." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14. mar. 2017. Web. 19. mar. 2017. 2. “Flagellum.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16. mar. 2017. Web. 19. marts 2017.

Billede høflighed: 1. “Bronchiolar epithelium 3 - SEM” Af Charles Daghlian - (Public Domain) via Commons Wikimedia2. “Eukaryotic cilium diagram en” Af LadyofHats - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia3. “Chlamydomonas (10000x)” (Public Domain) via Commons Wikimedia4. "Flagella" Af Adenosine - Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia5. "Flagellum-beating" Af Flagellum-beating.png: Kohidai, L.derivativt arbejde: Urutseg (snak)-Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia