Charakteristiky a zloženie axonémy

On axoném Je to vnútorná cytoskeletálna štruktúra riasenky a postihnutí založených na mikrotubuloch, čo im dáva pohyb. Jeho štruktúra je vytvorená plazmatickou membránou, ktorá obklopuje pár centrálnych mikrotubulov a deväť párov periférnych mikrotubulov.

Axonema sa nachádza mimo bunky a vo vnútri je kotvená pomocou bazálneho tela. Má priemer 0,2 μm a jeho dĺžka sa môže meniť od 5 do 10 μm v cilii do niekoľkých mm v metle niektorých druhov, hoci tieto spravidla merajú 50 -1550 μm.

Obrázok elektronického prenosového mikroskopu. Prerezaný cez axoném izolovaný z Chlamydomonas SP. Prevzaté a upravené z: Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College [Public Domain].

Štruktúra axonémy cilie a bičíkov je vysoko konzervatívna vo všetkých eukaryotických organizmoch, z mikro rias Chlamydomonas na metlu ľudských spermie.

[TOC]

Charakteristika

Axonémy drvivej väčšiny cilie a pamiatok majú konfiguráciu známu ako „9+2“, to znamená deväť párov periférnych mikrotubulov obklopujúcich centrálny pár.

Mikrotubuly každého páru sú odlišné vo veľkosti a zložení, s výnimkou centrálneho krútiaceho momentu, ktorý predstavuje obe podobné mikrotubuly. Tieto tubuly sú stabilné štruktúry schopné odolávať prasknutia.

Mikrotubuly predstavujú polaritu a všetky majú rovnaké usporiadanie, s ich „+“ koncom smerom k vrcholu a koncom “-„ v podstate sa nachádza.

Štruktúra

Ako sme už zdôraznili, štruktúra Axonema je typ 9+2. Mikrotubuly sú dlhé valcovité štruktúry, tvorené protofilamentmi. Protofilamenty sú zase tvorené proteínovými podjednotkami nazývanými alfa tubulín a beta tubulín.

Každý protofilament má alfa tubulínovú jednotku na jednom konci, zatiaľ čo druhý koniec má beta tubulskú jednotku. Koniec terminálom beta tubulina sa nazýva „+“ koniec, druhý koniec by bol koniec „-“. Všetky protofilamenty rovnakej mikrotubuly sú orientované s rovnakou polaritou.

Môže vám slúžiť: makrofágy: Charakteristiky, formovanie, typy, funkcie

Mikrotubuly obsahujú okrem tubulínov proteíny nazývané proteíny súvisiace s mikrotubulami (MAP). Z každého páru periférnych mikrotubulov je najmenšia veľkosť (mikrotubula A) zložená z 13 protofilamentov.

Microtubulum B má iba 10 protofilamentov, ale je väčší ako mikrotubula. Centrálny moment mikrotubulov má rovnakú veľkosť a každý z nich sa skladá z 13 protofilamentov.

Tento centrálny moment mikrotubulov je zamknutý centrálnym plášťom proteínovej prírody, ktorá sa spojí s mikrotubulami s periférnymi zariadeniami pomocou radiálnych lúčov. Pokiaľ ide o ich časť, mikrotubuly A a B každého páru sa navzájom viažu proteínom nazývaným nexina.

Z mikrotubulov tiež časť páru ramien vytvorených proteínom nazývaným večere. Tento proteín je zodpovedný za využívanie energie dostupnej v ATP na dosiahnutie pohybu riasenky a pamiatok.

Externe je axoném pokrytý ciliárnou alebo bičíkovou membránou, ktorá má rovnakú štruktúru a zloženie plazmatickej membrány bunky.

Zjednodušený znázornenie prierezu axonému. Prevzaté a upravené z: Aaronm v angličtine Wikipedia [verejná doména].

Výnimky z modelu axonému „9+2“

Aj keď kompozícia „9+2“ axonéma je vo väčšine cilených a/alebo bičíkových eukaryotických buniek vysoko zachovaná, existujú určité výnimky z tohto modelu.

U spermie niektorých druhov sa stratí centrálny krútiaci moment mikrotubulov, čo vedie k konfigurácii „9+0“. Nezdá sa, že bičíka v týchto spermiách sa veľmi mení od pohybu pozorovaného v axonémoch s normálnou konfiguráciou, takže sa verí, že tieto mikrotubuly nemajú dôležitú účasť na pohybe.

Môže vám slúžiť: profáza

Tento model axonema bol pozorovaný u spermie druhov, ako sú ryby Lycondontis a rodových anélidos Myzostomum.

Ďalšou konfiguráciou pozorovanou v axonemách je konfigurácia „9+1“. V tomto prípade existuje jedna centrálna mikrotubula namiesto páru. V takýchto prípadoch je centrálna mikrotubula široko modifikovaná a predstavuje niekoľko sústredných stien.

Tento model axonema bol pozorovaný v mužských gamétoch niektorých druhov plochých červov. U týchto druhov sa však tento model axonéma neopakuje v iných chôdzi alebo bičíkových buniek organizmov.

Mechanizmus pohybu axonema

Štúdie hnutia bičíkov ukázali, že k flexii sa vyskytuje bez kontrakcie alebo skrátenia mikrotubulov axonema. Z tohto.

Podľa tohto modelu sa pohyb dosiahne vďaka posunu mikrotubuly každého páru na svojom partnerovi. Tento model je podobný zosuvu pôdy myozínových reťazcov na aktíne počas kontrakcie svalov. Pohyb sa vyskytuje v prítomnosti ATP.

Ramená večere sú ukotvené v mikrotubule A každého páru, s koncami smerovanými k mikrotubulu B. Na začiatku pohybu priľne ramená večere v väzbovom mieste v mikrotubule B. Potom sa vyskytuje zmena konfigurácie dierínu, ktorá poháňa mikrotubulum B dole.

Nexin udržiava obe mikrotubuly blízko seba. Následne sú ramená večere oddelené od mikrotubuly B. Potom sa znova pripojí, aby zopakoval proces. Tento sklz sa vyskytuje striedavo medzi jednou stranou a druhou axonémom.

Tento posun striedavo na jednej strane a jeden z axonéma spôsobí, že sa cilio alebo metlke zdvojnásobia najprv na bok a potom na opačnú stranu. Výhodou modelu satirovho bičíkového pohybu je, že by vysvetlil pohyb prílohy bez ohľadu na konfiguráciu axonema mikrotubulov Axonema.

Môže vám slúžiť: kalmodulín: štruktúra, funkcie a mechanizmus činnosti

Choroby súvisiace s axonémom

Existuje niekoľko genetických mutácií, ktoré môžu spôsobiť abnormálny vývoj axonému. Tieto abnormality môžu byť okrem iného nedostatok jednej z ramien Diein, buď vnútorným alebo vonkajším, centrálnych mikrotubulov alebo radiálnych lúčov.

V týchto prípadoch sa vyvíja syndróm nazývaný Kartagenerový syndróm, v ktorom sú ľudia, ktorí z neho trpia.

Títo pacienti sa tiež vyvíjajú vnútornosti v obrátenej polohe vo vzťahu k normálnej polohe; Napríklad srdce umiestnené na pravej strane tela a pečeň vľavo. Tento stav je známy ako Situs Investus.

Je tiež náchylné na tých, ktorí trpia Kartagenerovým syndrómom, aby utrpeli respiračné a sínusové infekcie.

Ďalším ochorením súvisiacim s abnormálnym vývojom axonému je polycystické ochorenie obličiek. V tomto je v obličkách vyvinutých viac cýst, ktoré nakoniec zničia obličky. Takéto ochorenie je spôsobené mutáciou v génoch, ktoré kódujú proteíny nazývané polystyíny.

Odkazy

1. M. Porter & w. Predaj (2000). 9 + 2 axoneme zakotvuje viac vnútorných dyneínov ramena a sieť kináz a fahathatáz, ktoré riadia pohyblivosť. The Journal of Cell Biology.
2. Axoném. Na Wikipédii. Získaný z.Wikipedia.orgán.
3. G. Karp (2008). Bunková a molekulárna biológia. Koncepty a experimenty. 5^th Vydanie. John Wiley & Sons, Inc.
4. Siež.L. Wolfe (1977). Biológia buniek. Omega Editions, s.Do.
5. Tón. Ishikawa (2017). Axonémová štruktúra z pohyblivej cilie. Perspektívy studeného jarného prístavu v biológii.
6. R.W. Linck, h. Chemes & D.F. Albertini (2016). The Axonme: Hnačný motor spermií a cilie a pridružené ciliopatie vedúce k konečnému. Časopis asistovanej reprodukcie a genetiky.
7. Siež. Resino (2013). Cytoskelet: mikrotubuly, cilia a bičíky. Zdroj: z epidemiológie.com