Aksonemaominaisuudet ja koostumus

Hän aksonema Se on silian sisäinen sytoskeletaalinen rakenne ja vitsaukset mikrotubulusten perusteella ja se antaa heille liikkeen. Sen rakenne muodostuu plasmamembraanista, joka ympäröi keskusmikrotubuluksia ja yhdeksän paria perifeerisiä mikrotubuluksia.

Axonema sijaitsee solun ulkopuolella ja ankkuri sen sisälle perusrungon avulla. Sen halkaisija on 0,2 μm ja sen pituus voi vaihdella siliassa 5-10 μm: n välillä useisiin mm: iin joidenkin lajien vitsauksessa, vaikka niiden mitat ovat yleensä 50-150 μm.

Elektroninen läpäisymikroskooppikuva. Leikkaa Chlamydomonas SP: stä eristetyn aksoneman läpi. Otettu ja muokattu julkaisusta: Dartmouth Electron -mikroskooppilaitos, Dartmouth College [Public Domain].

Cilian ja Flagellan aksonema rakenne on erittäin konservatiivinen kaikissa eukaryoottisissa organismeissa, mikrolevistä Klamydomonas ihmisen siittiöiden vitsaukseen.

[TOC]

Ominaisuudet

Suurimman osan silikoiden ja vitsausten aksonemoista on kokoonpano, joka tunnetaan nimellä "9+2", toisin sanoen yhdeksän paria perifeerisiä mikrotubuluksia, jotka ympäröivät keskusparia.

Kunkin parin mikrotubulukset ovat kooltaan ja koostumuksessa erilaisia, paitsi keskusmomentti, joka esittelee molemmat samanlaiset mikrotubulukset. Nämä tubulukset ovat stabiileja rakenteita, jotka kykenevät vastustamaan murtumia.

Mikrotubulukset ovat napaisuus ja kaikilla on sama järjestely, ja niiden "+" päätään kohti kärkeä ja loppua "-" pohjimmiltaan.

Rakenne ja koostumus

Kuten jo huomautimme, aksonemarakenne on tyyppi 9+2. Mikrotubulukset ovat pitkiä lieriömäisiä rakenteita, jotka on muodostettu protofilamenteilla. Protofilamentit puolestaan ​​muodostetaan proteiinialayksiköillä, joita kutsutaan alfa -tubuliiniksi ja beetatubuliiniksi.

Jokaisessa protofilamentissa on alfa -tubuliiniyksikkö toisessa päässä, kun taas toisessa päässä on beetatubuliiniyksikkö. Loppu beeta tubulina -päätteellä kutsutaan "+" -pääksi, toinen pää olisi loppu "-". Kaikki saman mikrotubuluksen protofilamentit on suunnattu samalla napaisuudella.

Voi palvella sinua: makrofagit: ominaisuudet, muodostuminen, tyypit, toiminnot

Mikrotubulukset sisältävät tubuliinien lisäksi proteiineja, joita kutsutaan mikrotubuleihin liittyvän proteiinien (kartta). Jokaisesta perifeerisen mikrotubuluksen parista pienin koko (mikrotubulus A) koostuu 13 protofilamentista.

Microtupubulum B: llä on vain 10 protofilamenttia, mutta se on suurempi kuin mikrotubulus. Keskusmikrotubulusten vääntömomentti on samankokoinen ja jokainen niistä koostuu 13 protofilamentista.

Tätä keskusmikrotubuluksia vääntömomentti on lukittu keskusvaipan, proteiinin luonteen kanssa, joka yhdistyy mikrotubuluksiin oheislaitteisiin säteilysäteiden avulla. Heidän puolestaan ​​kummankin parin mikrotubulukset A ja B sitoutuvat toisiinsa Nexina -nimisen proteiinin avulla.

Mikrotubuluksista myös osa käsivarsiparia, joka muodostuu Dineina -nimisen proteiinin avulla. Tämä proteiini on vastuussa ATP: ssä käytettävissä olevan energian käytöstä silian ja vitsauksen liikkumisen saavuttamiseksi.

Ulkoisesti aksonema peittää siliaarinen tai flagellar -kalvo, jolla on sama rakenne ja koostumus solun plasmamembraaniin.

Yksinkertaistettu esitys aksoneman poikkileikkauksesta. Otettu ja muokattu osoitteesta: Aaronm englanniksi Wikipediasta [julkinen verkkotunnus].

Poikkeuksia Axoneman “9+2” -malliin

Vaikka aksoneman 9+2 ”-koostumus on erittäin säilynyt useimmissa siliatetuissa ja/tai livatetuissa eukaryoottisoluissa, tähän malliin on joitain poikkeuksia.

Joidenkin lajien siittiöissä mikrotubulusten keskusmomentti menetetään, mikä aiheuttaa kokoonpanon "9+0". Näiden siittiöiden flagellar -liike ei näytä vaihtelevan paljon aksonemasissa havaitusta normaalilla konfiguraatiolla, joten uskotaan, että näillä mikrotubuluksilla ei ole tärkeätä osallistumista liikkeeseen.

Voi palvella sinua: Profase

Tätä aksonemamallia on havaittu lajien siittiöissä, kuten kalat Lycondontis ja sukupuolen anélidos Myzostomum.

Toinen aksonemasissa havaittu kokoonpano on ”9+1” -kokoonpano. Tässä tapauksessa on yksi keskeinen mikrotubulus parin sijasta. Tällaisissa tapauksissa keskusmikrotubulus on laajalti muokattu, ja se esittelee useita samankeskisiä seiniä.

Tätä aksonemamallia on havaittu joidenkin litteiden matojen lajien urospuolisissa sukusoluissa. Näissä lajeissa tätä aksonemamallia ei kuitenkaan toisteta muissa organismien liitetyissä tai livatetuissa soluissa.

Axonema -liikkeen mekanismi

Flagella -liikkeen tutkimukset ovat osoittaneet, että näiden taipuminen tapahtuu ilman aksonema -mikrotubulusten supistumista tai lyhentämistä. Tämän vuoksi sytologi Peter Satir on ehdottanut flagellar -liikkeen mallia, joka perustuu mikrotubulusten siirtymiseen.

Tämän mallin mukaan liike saavutetaan kunkin parin mikrotubuluksen siirtymisen ansiosta kumppaninsa kanssa. Tämä malli on samanlainen kuin myosiiniketjujen maanvyörymä aktiinilla lihasten supistumisen aikana. Liike tapahtuu ATP: n läsnä ollessa.

Dineiinin varret ankkuroituvat kunkin parin mikrotubuliseen A. Liikkeen alussa Dinein -aseet tarttuvat sitoutumiskohtaan mikrotubuluksen B. Sitten tapahtuu muutos dieinin kokoonpanossa, joka ohjaa mikrotubulum B: tä alaspäin.

Nexin ylläpitää molemmat mikrotubulukset lähellä toisiaan. Myöhemmin Dinein -varret erotetaan mikrotubuluksesta B. Sitten hän liittyy uudelleen toistamaan prosessin. Tämä liukuminen tapahtuu vuorotellen Axoneman toisen ja toisen välillä.

Tämä siirtymä vuorotellen toisella puolella ja yksi aksonema aiheuttaa silion tai vitsauksen kaksinkertaistumaan ensin sivulle ja sitten vastakkaiselle puolelle. Satirin Flagellar -liikkeen mallin etuna on, että hän selittää liitteen liikkeen riippumatta Axonema -mikrotubulusten aksonemakokoonpanosta.

Voi palvella sinua: kalmoduliini: rakenne, toiminnot ja toimintamekanismi

Aksonemaihin liittyvät sairaudet

On olemassa useita geneettisiä mutaatioita, jotka voivat aiheuttaa aksoneman epänormaalia kehitystä. Nämä poikkeavuudet voivat olla muun muassa yhden dieinin käsivarren puute, joko keskusmikrotubulusten tai radiaalisten säteiden sisäiset tai ulkoiset.

Näissä tapauksissa kehitetään Kartagener -oireyhtymä nimeltä oireyhtymä, jossa siitä kärsivät ihmiset ovat hedelmättömiä, koska siittiöt eivät pysty liikkumaan.

Näillä potilailla kehittyy myös viskera käänteisessä asemassa suhteessa normaaliin asentoon; Esimerkiksi sydän, joka sijaitsee vartalon oikealla puolella ja maksa vasemmalla. Tämä ehto tunnetaan nimellä SiTus inportus.

Se on myös alttiita Kartagener -oireyhtymästä kärsivät hengitys- ja sinus -infektioiden kärsimyksen.

Toinen aksoneman epänormaaliin kehitykseen liittyvä sairaus on polysystinen munuaissairaus. Tässä munuaisissa kehitetään useita kystoja, jotka lopulta tuhoavat munuaisen. Tällainen sairaus johtuu mutaatiosta geeneissä, jotka koodaavat proteiineja, joita kutsutaan polystyinasiksi.

Viitteet

1. M. Porter & W. Myynti (2000). 9 + 2 -aksonemi ankkuroi useita sisävarsi -dyneiinejä ja kinaasien ja phahatataasien verkkoa, jotka hallitsevat liikkuvuutta. Journal of Cell Biology.
2. Aksonemi. Wikipediassa. Haettu jstk.Wikipedia.org.
3. G. Karp (2008). Solu- ja molekyylibiologia. Käsitteet ja kokeet. 5^th Painos. John Wiley & Sons, Inc.
4. S.Lens. Wolfe (1977). Solu biologia. Omega Editions, S.-Lla.
5. T. Ishikawa (2017). Aksonemorakenne liikkuvista siliaista. Cold Spring Harbor -näkymät biologiassa.
6. R -.W -. Linck, H. Chemes & D.F. Albertini (2016). Aksoniemi: Spermatozoan ja silian työntömoottori ja niihin liittyvät siliopatiat, jotka johtavat Ultimateiin. Avustetun lisääntymisen ja genetiikan Journal.
7. S. Resino (2013). Sytoskeleton: mikrotubulukset, siliat ja flagella. Haettu epidemiologiasta.com