CILIA: CIRI, STRUKTUR, FUNGSI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The silia adalah unjuran berfilamen pendek hadir pada permukaan membran plasma jenis sel banyak. Struktur ini mampu pergerakan getaran yang berfungsi untuk pergerakan sel dan untuk penciptaan arus di persekitaran ekstraselular.

Banyak sel dilapisi silia dengan panjang kira-kira 10 µm. Secara amnya, silia bergerak dengan gerakan belakang ke depan yang cukup terkoordinasi. Dengan cara ini, sel bergerak melalui cecair atau cecair bergerak di permukaan sel itu sendiri.

Sumber: Masing-masing: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Struktur berpanjangan dalam membran ini terdiri terutamanya oleh mikrotubulus dan bertanggungjawab untuk pergerakan dalam pelbagai jenis sel dalam organisma eukariotik.

Cilia adalah ciri kumpulan protozoa bersilia. Mereka biasanya terdapat di eumetazoa (kecuali di nematoda dan arthropoda), di mana mereka secara amnya terletak di tisu epitel, membentuk epitel bersilia.

ciri

Silia eukariotik dan flagela adalah struktur yang sangat serupa, masing-masing dengan diameter kira-kira 0.25 µm. Secara struktural mereka mirip dengan flagella, namun pada sel-sel yang menghadirkannya, jumlahnya jauh lebih banyak daripada flagella, yang memiliki penampilan vili di permukaan sel.

Cilium pertama bergerak ke bawah dan kemudian secara beransur-ansur meluruskan, memberikan kesan gerakan mendayung.

Silia bergerak sedemikian rupa sehingga masing-masing sedikit keluar dari irama dengan jiran terdekatnya (irama metakron), menghasilkan aliran cecair yang berterusan ke permukaan sel. Koordinasi ini semata-mata fizikal.

Kadang kala sistem mikrotubulus dan serat yang rumit bergabung dengan badan basal, tetapi belum terbukti bahawa mereka memainkan peranan koordinasi dalam pergerakan silia.

Banyak silia nampaknya tidak berfungsi sebagai struktur bergerak dan disebut sebagai silia primer. Sebilangan besar tisu haiwan mempunyai silia primer termasuk sel-sel di oviducts, neuron, rawan, ektoderm ekstremitas berkembang, sel hati, saluran kencing, antara lain.

Walaupun yang terakhir tidak bergerak, diperhatikan bahawa membran silia mempunyai banyak reseptor dan saluran ion dengan fungsi deria.

Organisme ciliated

Cilia adalah watak taksonomi yang penting untuk klasifikasi protozoa. Organisme-organisma yang mekanisme utama pergerakannya adalah melalui silia termasuk dalam "ciliates atau ciliates" (Phylum Ciliophora = yang membawa atau menunjukkan silia).

Organisma ini mendapat nama itu kerana permukaan sel dilapisi silia yang memukul secara berirama terkawal. Dalam kumpulan ini susunan silia berbeza-beza dan bahkan beberapa organisma kekurangan silia pada orang dewasa, yang hadir pada peringkat awal kitaran hidup.

Ciliates biasanya merupakan protozoa terbesar dengan panjang antara 10 µm hingga 3 mm, dan juga merupakan struktur yang paling kompleks dengan pelbagai pengkhususan. Cilia umumnya disusun dalam barisan membujur dan melintang.

Semua ciliat nampaknya mempunyai sistem kerabat, bahkan yang tidak mempunyai silia pada suatu ketika. Sebilangan besar organisma ini hidup bebas dan yang lain adalah simbion khusus.

Struktur

Silia tumbuh dari badan basal yang berkait rapat dengan centrioles. Badan basal mempunyai struktur yang sama dengan centrioles yang tertanam di centrosomes.

Badan basal mempunyai peranan yang jelas dalam organisasi mikrotubulus axoneme, yang mewakili struktur asas silia, serta penahan silia ke permukaan sel.

Aksonem terdiri daripada sekumpulan mikrotubulus dan protein yang berkaitan. Mikrotubul ini disusun dan diubah dalam corak ingin tahu sehingga merupakan salah satu penyataan mikroskopi elektron yang paling mengejutkan.

Secara umum, mikrotubulus disusun dalam corak khas "9 + 2" di mana sepasang pusat mikrotubulus dikelilingi oleh 9 gandaan mikrotubulus luar. Konfigurasi 9 + 2 ini adalah ciri semua bentuk silia dari protozoa hingga yang terdapat pada manusia.

Microtubules memanjang secara berterusan sepanjang axoneme, yang biasanya panjangnya sekitar 10 µm, tetapi boleh sampai 200 µm dalam beberapa sel. Setiap mikrotubulus ini mempunyai kekutuban, ujung tolak (-) dilekatkan pada "badan basal atau kinetosom".

Ciri-ciri mikrotubulus

Mikrotubulus axoneme dikaitkan dengan banyak protein, yang memproyeksikan dalam kedudukan biasa. Sebahagian daripadanya berfungsi sebagai pautan silang yang mengandungi kumpulan mikrotubulus bersama dan yang lain menghasilkan daya untuk menghasilkan pergerakan yang sama.

Pasangan pusat mikrotubulus (individu) lengkap. Walau bagaimanapun, dua mikrotubulus yang membentuk setiap pasangan luar secara strukturnya berbeza. Salah satunya disebut tubul "A" adalah mikrotubulus lengkap yang terdiri dari 13 protofilamen, yang lain tidak lengkap (tubul B) terdiri dari 11 protofilamen yang melekat pada tubul A.

Sembilan pasang mikrotubulus luar ini dihubungkan satu sama lain dan ke pasangan tengah oleh jambatan radial protein "nexin". Dua lengan dynein dilekatkan pada setiap tubulus "A", dengan aktiviti motor dari dyneins axonemic ciliary ini yang bertanggungjawab memukul silia dan struktur lain dengan konformasi yang sama seperti flagella.

Pergerakan silia

Silia digerakkan oleh lenturan akson, yang merupakan kumpulan mikrotubulus yang kompleks. Sekumpulan silia bergerak dalam gelombang tidak arah. Setiap cilium bergerak seperti cambuk, cilium dilanjutkan sepenuhnya diikuti oleh fasa pemulihan dari kedudukan asalnya.

Pergerakan silia pada dasarnya dihasilkan oleh gelongsor ganda mikrotubulus luar yang saling berkaitan, didorong oleh aktiviti motor axonemic dynein. Asas dynein mengikat mikrotubulus A dan kumpulan kepala mengikat tubulus B yang berdekatan.

Oleh kerana nexin di jambatan yang bergabung dengan mikrotubulus luaran axoneme, gelongsor satu ganda di atas yang lain memaksa mereka membengkok. Yang terakhir ini sesuai dengan dasar pergerakan silia, suatu proses yang masih sedikit diketahui.

Selepas itu, mikrotubulus kembali ke kedudukan asalnya, menyebabkan cilium mendapat kembali keadaan rehatnya. Proses ini membolehkan cilium melengkung dan menghasilkan kesan yang, bersama dengan silia lain di permukaan, memberikan mobiliti ke sel atau persekitaran di sekitarnya.

Tenaga untuk pergerakan ciliary

Seperti dinein sitoplasma, dynein ciliary mempunyai domain motor, yang menghidrolisis ATP (aktiviti ATPase) untuk bergerak di sepanjang mikrotubulus ke arah hujungnya yang minus, dan kawasan ekor yang membawa muatan, yang dalam ini kes adalah mikrotubulus bersebelahan.

Cilia bergerak hampir berterusan, dan oleh itu memerlukan bekalan tenaga yang besar dalam bentuk ATP. Tenaga ini dihasilkan oleh sebilangan besar mitokondria yang biasanya berlimpah di dekat badan basal, di mana silia berasal.

ciri-ciri

Pergerakan

Fungsi utama silia adalah untuk menggerakkan cecair ke permukaan sel atau mendorong sel individu melalui cecair.

Pergerakan ciliary sangat penting bagi banyak spesies dalam fungsi seperti pengendalian makanan, pembiakan, perkumuhan dan osmoregulasi (misalnya, dalam sel flamboyan) dan pergerakan cairan dan lendir di permukaan lapisan sel. epitelium.

Silia pada beberapa protozoa seperti Paramecium bertanggungjawab untuk kedua-dua pergerakan organisma dan penyapu organisma atau zarah ke rongga mulut untuk makanan.

Bernafas dan memberi makan

Pada haiwan multisel, mereka berfungsi dalam pernafasan dan pemakanan, membawa gas pernafasan dan zarah makanan di atas air di permukaan sel, seperti misalnya pada moluska yang makanannya dilakukan dengan penyaringan.

Pada mamalia saluran udara dilapisi oleh sel rambut yang mendorong lendir yang mengandungi habuk dan bakteria ke kerongkong.

Silia juga membantu menyapu telur di sepanjang saluran telur, dan struktur yang berkaitan, flagellum, mendorong sperma. Struktur ini jelas kelihatan pada tiub fallopio di mana mereka memindahkan telur ke rongga rahim.

Sel-sel rambut yang melapisi saluran pernafasan, yang membersihkannya dari lendir dan debu. Dalam sel epitelium yang melapisi saluran pernafasan manusia, sejumlah besar silia (109 / cm2 atau lebih) menyapu lapisan lendir, bersama dengan zarah debu dan sel mati yang terperangkap, ke dalam mulut, di mana mereka ditelan dan dihilangkan.

Keabnormalan struktur pada silia

Pada manusia, beberapa kecacatan keturunan ciliary dynein menyebabkan sindrom Karteneger atau sindrom silia tidak bergerak. Sindrom ini dicirikan oleh kemandulan lelaki kerana tidak bergerak sperma.

Selain itu, penderita sindrom ini mempunyai kerentanan tinggi terhadap jangkitan paru-paru akibat kelumpuhan silia pada saluran pernafasan, yang gagal membersihkan debu dan bakteria yang terdapat di dalamnya.

Sebaliknya, sindrom ini menyebabkan kecacatan dalam penentuan paksi kiri-kanan badan semasa perkembangan embrio awal. Yang terakhir ditemui baru-baru ini dan berkaitan dengan lateral dan lokasi organ tertentu di dalam badan.

Keadaan lain jenis ini boleh berlaku kerana pengambilan heroin semasa kehamilan. Bayi baru lahir mungkin mengalami gangguan pernafasan neonatal yang berpanjangan kerana perubahan ultrastruktur aksonim silia pada epitel pernafasan.

Rujukan

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Biologi sel penting. New York: Sains Garland. Edisi ke-2.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Biologi Molekul Sel. Garland Science, Taylor dan Francis Group.
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam semula jadi. Pendidikan Pearson.
4. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Sel. (hlm. 397-402) Marban.
5. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Prinsip bersepadu zoologi. New York: McGraw-Hill. Edisi ^ke- 14 .
6. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Biologi selular dan molekul. Mexico. Pendidikan Pearson Editorial.
7. Sierra, AM, Tolosa, MV, Vao, CSG, López, AG, Monge, RB, Algar, OG & Cardelús, RB (2001). Hubungan antara penggunaan heroin semasa kehamilan dan keabnormalan struktur silia pernafasan pada masa neonatal. Annals of Pediatrics, 55 (4) : 335-338).
8. Stevens, A., & Lowe, JS (1998). Histologi manusia. Harcourt Brace.
9. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.