Was sind Cilios:
Cilien sind eine Reihe von mobile Erweiterungen, kurz und zahlreich, der Plasmamembran, die die Zelloberfläche auskleidet einiger eukaryontischer Organismen.
Zilien haben eine innere Struktur aus Proteinen und Mikrotubuli, die ermöglichen Zellbewegung und Materialtransport auf die Epithelien sowie die Bewegung von Flüssigkeiten sowohl in den Atemwegen als auch im Fortpflanzungssystem.
Die Bewegungen der Flimmerhärchen sind rhythmisch und koordiniert, kann als Bewegung von Weizenfeldern dargestellt werden, wenn sie vom Wind geschüttelt werden. Diese Bewegung ist möglich, weil die Zilien Energie von Proteinen in Form von ATP erhalten und den Transport einzelliger Zellen und Partikel ermöglichen.
Die Flimmerhärchen erfüllen dank ihrer rhythmischen Bewegungen mehrere wichtige Funktionen, wie zum Beispiel den Schutz vor dem Angriff von Mikroorganismen in den Atemwegen, indem sie in der Schleimhaut angesammelte Partikel wie Staub ausstoßen lassen.
Ebenso ermöglichen die Flimmerhärchen im Fortpflanzungssystem der Eizelle, sich von den Eileitern in die Gebärmutter zu bewegen. Sie bewegen unter anderem auch Wasser um die Kiemen.
Auf der anderen Seite teilen Zilien einige Eigenschaften mit Flagellen, das sind wenige Strukturen (1 oder 2) in den Zellen eukaryontischer Organismen, die ihre Bewegung ermöglichen, jedoch sind sie Strukturen mit unterschiedlichen Funktionen.
Zilienfunktion
Zilien sind Strukturen, die sich bewegen können und die Bewegung verschiedener Flüssigkeiten und Partikel ermöglichen, daher können sie die folgenden Funktionen erfüllen:
- Erzeugen Sie kleine Bewegungsströme in der Nähe der Plasmamembran, die Nahrung anziehen.
- Regulieren Sie das Nervensystem.
- Erlauben Sie die Bewegung von Flüssigkeiten.
- Erlauben Sie die Verdrängung von Partikeln, die sich auf seiner Oberfläche befinden.
- Erlauben Sie den Antrieb von protistischen einzelligen Organismen.
- Ermöglichen Sie die Verdrängung von Schleimhäuten in den Atemwegen.
- Erlauben Sie die Bewegung von Gameten im Fortpflanzungssystem.
- Regulieren Sie den Wasserhaushalt der Ausscheidungsorgane.
- Filtern Sie die Partikel, die die Kiemen passieren.
Aufbau der Flimmerhärchen
Die Flimmerhärchen haben einen Durchmesser von ca. 0,25 µm und eine Länge zwischen 5 und 50 µm. So sind die Zilien aufgebaut:
Axonema oder Stamm: Sie bestehen aus zwei einfachen zentralen Mikrotubuli, die von 9 Dubletts äußerer Mikrotubuli umgeben sind, diese Anordnung wird als (9 + 2) bezeichnet. Mikrotubuli ermöglichen die Bewegung der Zilien und sind mit Proteinen verbunden, die als molekulare Motoren (Kinesin und Dynein) bezeichnet werden.
Die zentralen Mikrotubuli-Dubletts enthalten Nexin. Andererseits können in den 9 äußeren Mikrotubuli-Dubletts zwei Mikrotubuli unterschieden werden:
- Mikrotubulus A: enthält 13 Protofilamente und ist vollständig. Von diesem Mikrotubulus werden zwei Arme mit Protein Dynein an Mikrotubulus B befestigt. Diese Verbindung ermöglicht die Bewegung der Zilien.
- Mikrotubulus B: enthält 10 Protofilamente, von denen er sich drei mit Mikrotubulus A teilt.
Übergangszone: die Struktur des Axonems von (9 + 2) verändert sich mit der Struktur des Basalkörperchens (9 + 0). Dabei verschwinden die zentralen Mikrotubuli, so dass die äußeren Dubletts zu Tripletts werden.
Basalkörperchen oder Zentriol: es befindet sich unterhalb der zytoplasmatischen Membran. Es enthält neun Tripletts und es fehlt das zentrale Mikrotubuluspaar, also (9 + 0). Es ist ein Zylinder, der sich an der Basis des Ziliens befindet und die Vereinigung des Axonems mit der Zelle sowie die Organisation der Mikrotubuli ermöglicht.
Im Allgemeinen werden die Mikrotubuli durch die in die Zelle reichenden Ziliarwurzeln am Basalkörperchen verankert, was den Schlagbewegungen der Zilien eine größere Stabilität verleiht.
