Skillnad mellan Cilia och Flagella
Share
Huvudskillnad - Cilia vs Flagella
Cilia och flagella är yttre strukturer i celler, vilket främst bidrar till cellernas rörelse. Cilier är korta, hårliknande strukturer, som finns i stora antal över hela ytan av vissa celler. Flagella är långa, trådliknande strukturer, närvarande i mindre antal vid endast ena änden av cellen. Cilia slår i en samordnad rytm medan flagella slår oberoende av varandra. Cilia finns bara i eukaryota celler. Flagella finns i både prokaryota och eukaryota celler. Organer som innehåller både rörliga cilia och flagella kan grupperas som undulipodia. De huvud skillnad mellan cilia och flagella är det ciliar förhindrar ansamling av damm inuti andningsrören, vilket skapar ett tunt lager av slemhinnor längs rören medan flagellan används huvudsakligen av spermierceller för att driva sig genom honkönsproduktorganet.
Denna artikel förklarar,
1. Vad är Cilia
- Struktur, Typer, Funktioner, Funktioner
2. Vad är Flagella
- Struktur, Typer, Funktioner, Funktioner
3. Vad är skillnaden mellan Cilia och Flagella
Vad är Cilia
Cilia är smala hårliknande strukturer eller organeller som sträcker sig från ytan av de flesta eukaryota celler. Två typer av ciliärer finns i eukaryota celler: primära / icke-motila cilia och motila cilia.
Primär Cilia
Primärcilier finns i varje djurcell; en enda primärcilium finns i alla däggdjursceller. De finns mestadels i mänskliga sensoriska organ som ögon och näsa. Den yttre segmentstångfotoreceptorcellen, som finns i det mänskliga ögat, ansluter till sin cellkropp via en specialkilium. Dendritisk knopp av olfaktorisk neuron innehåller också cirka tio primära cilia. Sålunda anses primära cilier som sensoriska cellulära antenner som samordnar många signalvägar i celler. Dessa signalvägar kan ibland kopplas till celldelning och differentiering. Dysfunktion av primära cili leder till sjukdomar som genetiska ciliopatier, polycystisk njursjukdom och medfödd hjärtsjukdom.
Motile Cilia
Motile cilia finns i stort antal på ytan av celler och slår i samordnade vågor. Den rörliga ciliaden i infektionen av luftstrupen sopa slem, som innehåller smuts ut ur lungorna. Behandling av cilia i äggledarrör hos kvinnor låter rörelsen av ägg mot livmodern från äggstocken. Epitheliala natriumkanaler finns längs med cilium, som reglerar vätskenivån, badar cilia. Motiliteten hos cilia beror på vätskenivån som omger dem. Cilia på luftvägarna i lungorna visas i Figur 1.
Figur 1: Cili på respiratorisk epitel
Strukturen av cilia
Cilier bildas under ciliogenes. En mikrotubulärbaserad cytoskelett, som kallas som axoneme, finns inuti cilia. I primära cilia innehåller detta axoneme nio yttre mikrotubule dubletter (9 + 0 axoneme) som monteras i en ring. I motilcilium, förutom de nio yttre mikrotubule-dubletterna, finns två centrala mikrotubule singletar (9 + 2 axoneme) närvarande i mitten av cilium.
dynein är det protein som bildar broar och förenar de närliggande mikrotubule dubletterna. Dynein aktiveras av ATP för att skapa en böjningsrörelse genom att glida över de intilliggande mikrotubule-dubletterna. Axonemalcytoskeletten tillhandahåller bindningsställen för molekylmotoriska proteiner som kinesin II. Kinesin II bidrar till att bära proteiner upp och ner i mikrotubulen.
Cilium, vid dess bas, är fäst vid basal kropp, vilken är mikrotubuleringsorganiseringscentralen. Den basala kroppen innehåller proteiner som CEP164, CEP170 och ODF2, som reglerar stabiliteten och bildandet av cilium. Övergångszonen mellan axoneme och basalkroppen tjänar som dockningsstation för motorproteiner och intraflagellär transport. Ciliaryrotlett är en cytoskelettstruktur, som är omkring 100 nm i diameter, härrörande från basal kropp och sträckande sig mot cellkärnan. Strukturen hos en motilcilium visas i figur 2.
Figur 2: Strukturen av cilium
Funktion av cilia
En cilium fungerar som en nanomaskin som består av cirka 600 proteiner i sitt molekylära komplex, som fungerar oberoende. I epithelceller tjänar primära cilier som cellulära antenner, vilket ger kemosensation, mekanosensation och värmesänkning av extracellulär miljö. De förmedlar cellulära signalvägar. Motile cilia spelar också en sekretorisk roll nedströms för fluidflödet. De flesta epitelceller är cilierade. Cilia förhindrar dammbildning i andningsrören, luftstrupen genom att skapa ett tunt lager av slemhinnor längs luftröret. Cilia i fallopiancellerna tillåter passage av ägg längs äggledaren.
Vad är Flagella
Flagella är lashliknande organeller som sticker ut från en sida av några prokaryota eller eukaryota celler. Flagellas viktigaste roll i cellen är den cellulära rörelsen. Flagella fungerar också som sensoriska organeller för kemikalier och temperaturen i omgivningen. Prokaryot och eukaryot flagella skiljer sig åt i deras sammansättning. Klamydomonas, innehållande flagella på sidan av cellen, visas i figur 3.
Figur 3: Chlamydomonas med deras flagella
Strukturen av Flagella
Tre typer flagella identifieras: bakteriell, arkeal och eukaryotisk. Flagella i bakterier är spiralformiga filament, som innehåller roterande motorer som vrider medurs eller moturs. Olika arrangemang av den prokaryota flagellen kan identifieras. Vibrio cholera-liknande monotrikösa bakterier innehåller en enda flagellum. Flera flagellor som finns på samma plats finns i lophotrichösa bakterier. Baserna av dessa flagella är omgivna av en specialiserad cellmembranregion kallad polarorganellen. Bakterier bestående av två flagella i var och en av de två motsatta sidorna kallas amphitrichösa bakterier. Vissa spirocheter består av specialiserad flagella som härrör från motstående poler, vilket bidrar som en axiell tråd. Peritrichösa bakterier som E Coli innehåller projicerade flagella från varje riktning. Arrangemanget av bakteriell flagella visas i figur 4.
Figur 4: Flagella arrangemang i bakterier
Bakteriell flagellum består av en roterande motor som kallas motorn, som består av proteiner. Den drivs av protonmotivkraft, genererad av H+ joner koncentrationsgradient över cellmembranet. Rotorn arbetar vid cirka 6 000 till 17 000 varv per minut. Flagella arbetar vid cirka 200 till 1000 varv per minut. Rotationen av flagella kan uppnå 60 celllängder per sekund.
Å andra sidan anses archaeal flagella vara icke-homolog. Eukaryot flagella är strukturellt liknar eukaryotiska cilia men skiljer sig beroende på funktionen. Eukaryotiska celler som djur, växt och protist innehåller flagella i sina celler.
Funktioner av Flagella
Bakteriell och archaeal flagella är involverade i cellernas rörelse, och flyttar cellen till en annan plats för krav som utfodring, reproduktion och cirkulation. Mammaliska spermier använder speciellt flagella för att driva igenom det kvinnliga reproduktionsorganet tills de möter äggstocken.
Dyneins inre och yttre armar, som förbinder de nio mikrotubule dubletterna, använder energin från hydrolyserad ATP för att generera propelliknande rörelse i flagellumet. Förekomsten av nexin i flagellum ger en plan, vågliknande rörelse. Skillnaden mellan flagellum och ciliums slagmönster visas i figur 5.
Figur 5: Skillnad mellan flagellum och ciliums rörelse
Skillnad mellan Cilia och Flagella
Antal per cell
Cilia: En enda cell innehåller ett stort antal cilia.
flag: En enda cell innehåller ett färre antal flagella.
Form
Cilia: Cilia är korta, hårliknande strukturer.
flag: Flagella är långa, piskliknande strukturer.
Längd
Cilia: Cilierna är runt 5-10 μm i längd.
flag: Flagella är ca 150 μm i längd.
Strukturera
Cilia: Primärcilia består av 9 + 0 axoneme struktur, och motile cilia består av 9 + 2 axoneme struktur. Båda typerna av cilia saknar nexin.
flag: Flagella består av 9 + 2 axoneme struktur, och nexin finns mellan mikrotubule dubletter, genererar en rotationsrörelse i flagellumet.
Närvaro
Cilia: Cilia finns bara i eukaryota celler.
flag: Flagella finns i både prokaryota och eukaryota celler.
Förekomst
Cilia: Cilier förekommer i hela cellen.
flag: Flagella förekommer i ena änden av en cell.
Samordning
Cilia: Cilia slår i samordning.
flag: Flagella slår självständigt.
Rörelse
Cilia: Cilia visar svepande rörelse eller pendulärt slag.
flag: Flagella visar ojämn rörelse.
Funktionsmekanism
Cilia: Cilia använder kinesin, som innehåller en ATPase-aktivitet som producerar energi för att utföra rörelsen.
flag: Flagella drivs av plasmamembranets protonmotivskraft.
Roll
Cilia: Cilia förhindrar dammbildning i andningsrör genom att skapa ett tunt lager av slem i röret.
flag: Flagella används främst av spermier att flytta och driva.
Fungera
Cilia: Cilier involverar i processer som lokomotion, matning och cirkulation.
flag: Flagella är inblandad i lokomotiv.
exempel
Cilia: Cilia finns i kroppsrörets foder som luftvägar och reproduktionsorgan i däggdjur.
flag: De flesta bakterier, archaea och eukaryoter består av flagella. Euglena anses vara en flagellerad eukaryot. I däggdjur består spermier speciellt av flagella.
Slutsats
Både cilia och flagella är strukturellt identiska organeller; Huvudskillnaden mellan cilia och flagella är i sin funktion, inte struktur. Cilia är korta, hårliknande strukturer, som finns i hög densitet på ytan av däggdjursceller. Cilier uppvisar en fram och tillbaka slår medan flagella uppvisar propelliknande rörelse. Därför är cilia mest involverade i utfodring, reproduktion och cirkulation i eukaryoter och flagella är huvudsakligen inblandad i lokomotion. Cilia skyddar luftvägarna från dammbildning. Cilia i fallopierör av däggdjur flyttar ägget från äggstocken till livmodern. Å andra sidan är flagella involverade i spridningen av spermierna mot äggstocken genom det kvinnliga reproduktionsorganet.
Referens:
1. "Cilium". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 mars 2017. Web. 19 mars 2017.
2. "Flagellum". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 mars 2017. Web. 19 mars 2017.
Image Courtesy:
1. "Bronchiolar epithelium 3 - SEM" Av Charles Daghlian - (Public Domain) via Wikimedia Commons
2. "Eukaryotisk ciliumdiagram en" Av LadyofHats - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Chlamydomonas (10000x)" (Public Domain) via Commons Wikimedia
4. "Flagella" av Adenosine - eget arbete (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
5. "Flagellum-beating" Av Flagellum-beating.png: Kohidai, L.derivatarbete: Urutseg (talk) - Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons
