- مميزات
- كائنات مهدبة
- بناء
- خصائص الأنابيب الدقيقة
- حركة الأهداب
- الطاقة للحركة الهدبية
- المميزات
- حركة
- التنفس والتغذية
- تشوهات هيكلية في الأهداب
- المراجع
على أهداب هي التوقعات فتيلية قصيرة موجودة على أسطح غشاء البلازما العديد من أنواع الخلايا. هذه الهياكل قادرة على الحركات الاهتزازية التي تعمل على الحركة الخلوية وخلق تيارات في البيئة خارج الخلية.
العديد من الخلايا مبطنة بأهداب يبلغ طولها حوالي 10 ميكرومتر. بشكل عام ، تتحرك الأهداب في حركة منسقة إلى حد ما من الخلف إلى الأمام. بهذه الطريقة ، تنتقل الخلية عبر السائل أو ينتقل السائل على سطح الخلية نفسها.
المصدر: على التوالي: Picturepest، Anatoly Mikhaltsov، Bernd Laber، Deuterostome، Flupke59
تتكون هذه الهياكل الطويلة في الغشاء بشكل أساسي من الأنابيب الدقيقة وهي مسؤولة عن الحركة في أنواع مختلفة من الخلايا في الكائنات حقيقية النواة.
الأهداب هي سمة من سمات مجموعة البروتوزوا الهدبية. عادة ما تكون موجودة في eumetazoa (باستثناء الديدان الخيطية والمفصليات) ، حيث توجد بشكل عام في الأنسجة الظهارية ، وتشكل الظهارة الهدبية.
مميزات
أهداب حقيقية النواة و سوط هي هياكل متشابهة للغاية ، يبلغ قطر كل منها حوالي 0.25 ميكرومتر. من الناحية الهيكلية ، فهي تشبه الأسواط ، ولكن في تلك الخلايا التي تعرضها تكون أكثر بكثير من الأسواط ، ولها مظهر الزغابات على سطح الخلية.
يتحرك الهدب أولاً إلى الأسفل ثم يستقيم تدريجياً ، مما يعطي انطباعًا بحركة التجديف.
تتحرك الأهداب بطريقة تجعل كل منها خارج الإيقاع قليلاً مع أقرب جار لها (إيقاع متغير الزمن) ، مما ينتج عنه تدفق مستمر للسائل على سطح الخلية. هذا التنسيق مادي بحت.
في بعض الأحيان ، ينضم نظام متطور من الأنابيب الدقيقة والألياف إلى الأجسام القاعدية ، ولكن لم يتم إثبات أنها تلعب دورًا تنسيقيًا في الحركة الهدبية.
لا يبدو أن العديد من الأهداب تعمل كتركيبات متحركة وقد سميت بالأهداب الأولية. تحتوي معظم الأنسجة الحيوانية على أهداب أولية بما في ذلك الخلايا الموجودة في قنوات البيض ، والخلايا العصبية ، والغضاريف ، والأديم الظاهر للأطراف النامية ، وخلايا الكبد ، والقنوات البولية ، وغيرها.
على الرغم من أن هذا الأخير ليس متحركًا ، فقد لوحظ أن الغشاء الهدبي يحتوي على العديد من المستقبلات والقنوات الأيونية ذات الوظيفة الحسية.
كائنات مهدبة
الأهداب هي سمة تصنيفية مهمة لتصنيف البروتوزوا. تنتمي تلك الكائنات التي تكون آليتها الرئيسية للتنقل عن طريق الأهداب إلى "الأهداب أو الأهداب" (Phylum Ciliophora = التي تحمل أو تحمل الأهداب).
حصلت هذه الكائنات على هذا الاسم لأن سطح الخلية مبطن بأهداب تنبض بطريقة إيقاعية محكومة. ضمن هذه المجموعة ، يختلف ترتيب الأهداب بشكل كبير وحتى بعض الكائنات الحية تفتقر إلى الأهداب في البالغين ، حيث تكون موجودة في المراحل المبكرة من دورة الحياة.
عادةً ما تكون Ciliates أكبر بروتوزوا يتراوح طولها من 10 ميكرومتر إلى 3 مم ، وهي أيضًا الأكثر تعقيدًا من الناحية الهيكلية مع مجموعة واسعة من التخصصات. يتم ترتيب الأهداب بشكل عام في صفوف طولية وعرضية.
يبدو أن جميع الشركات العملاقة لديها أنظمة قرابة ، حتى تلك التي تفتقر إلى الأهداب في مرحلة ما. العديد من هذه الكائنات تعيش بحرية والبعض الآخر متكافل متخصص.
بناء
تنمو الأهداب من الأجسام القاعدية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمريكزات. الأجسام القاعدية لها نفس بنية المريكزات المضمنة في الجسيمات المركزية.
تلعب الأجسام القاعدية دورًا واضحًا في تنظيم الأنابيب الدقيقة للمحاور العصبية ، والتي تمثل الهيكل الأساسي للأهداب ، فضلاً عن تثبيت الأهداب على سطح الخلية.
يتكون محور عصبي من مجموعة من الأنابيب الدقيقة والبروتينات المرتبطة بها. يتم ترتيب هذه الأنابيب الدقيقة وتعديلها في نمط غريب لدرجة أنها كانت واحدة من أكثر الاكتشافات إثارة للدهشة في الفحص المجهري الإلكتروني.
بشكل عام ، يتم ترتيب الأنابيب الدقيقة في نمط مميز "9 + 2" حيث يحيط زوج مركزي من الأنابيب الدقيقة بـ 9 أزواج من الأنابيب الدقيقة الخارجية. هذا التشكل 9 + 2 هو سمة لجميع أشكال الأهداب من الأوليات إلى تلك الموجودة في البشر.
تمتد الأنابيب الدقيقة بشكل مستمر على طول المحور العصبي ، والذي يبلغ طوله عادة حوالي 10 ميكرون ، ولكن يمكن أن يصل طوله إلى 200 ميكرومتر في بعض الخلايا. كل من هذه الأنابيب الدقيقة لها قطبية ، النهايات السالبة (-) متصلة بـ "الجسم القاعدي أو الجسيم الحركي".
خصائص الأنابيب الدقيقة
ترتبط الأنابيب الدقيقة الخاصة بالمحور العصبي بالعديد من البروتينات التي تظهر في مواقع منتظمة. يعمل بعضها كروابط متقاطعة تحتوي على حزم الأنابيب الدقيقة معًا بينما يولد البعض الآخر القوة لتوليد حركة نفسها.
اكتمل الزوج المركزي من الأنابيب الدقيقة (الفردية). ومع ذلك ، فإن الأنابيب الدقيقة التي تشكل كل زوج من الأزواج الخارجية مختلفة هيكليًا. واحد منهم يسمى النبيب "أ" هو أنبوب دقيق كامل يتكون من 13 خيطًا أوليًا ، والآخر غير مكتمل (النبيب ب) يتكون من 11 خيطًا أوليًا متصلًا بالنبيب أ.
هذه الأزواج التسعة من الأنابيب الدقيقة الخارجية متصلة ببعضها البعض وبالزوج المركزي بواسطة جسور نصف قطرية من البروتين "nexin". يتم إرفاق ذراعي دينين بكل أنبوب نبيبي "أ" ، مع النشاط الحركي لهذه الدينينات المحورية الهدبية المسؤولة عن ضرب الأهداب والهياكل الأخرى بنفس الشكل مثل الأسواط.
حركة الأهداب
يتم تحريك الأهداب عن طريق ثني المحور العصبي ، وهو عبارة عن حزمة معقدة من الأنابيب الدقيقة. تتحرك مجموعات الأهداب في موجات أحادية الاتجاه. يتحرك كل هدب مثل السوط ، ويتم تمديد الهدب بالكامل يتبعه مرحلة من الانتعاش من موضعه الأصلي.
يتم إنتاج حركات الأهداب بشكل أساسي من خلال انزلاق مضاعفات الأنابيب الدقيقة الخارجية بالنسبة لبعضها البعض ، مدفوعة بالنشاط الحركي لمحور عصبي داينين. ترتبط قاعدة الدينين بالأنابيب الدقيقة A وترتبط مجموعات الرأس بالأنابيب B المجاورة.
بسبب النكسين في الجسور التي تنضم إلى الأنابيب الدقيقة الخارجية للمحاور ، فإن انزلاق أحد الأزواج فوق الأخرى يجبرها على الانحناء. يتوافق الأخير مع أساس حركة الأهداب ، وهي عملية لا يُعرف عنها سوى القليل.
بعد ذلك ، تعود الأنابيب الدقيقة إلى موقعها الأصلي ، مما يتسبب في استعادة الهدب لحالته من الراحة. تسمح هذه العملية للهدب أن يتقوس وينتج تأثيرًا ، جنبًا إلى جنب مع الأهداب الأخرى على السطح ، يمنح الحركة للخلية أو البيئة المحيطة.
الطاقة للحركة الهدبية
مثل الدينين السيتوبلازمي ، يحتوي الدينين الهدبي على مجال حركي ، والذي يحلل ATP (نشاط ATPase) ليتحرك على طول الأنبوب الصغير نحو نهايته السالبة ، ومنطقة تحمل الشحنة من الذيل ، والتي في هذا الحالة عبارة عن أنبوب دقيق متجاور.
تتحرك الأهداب بشكل مستمر تقريبًا ، وبالتالي تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة على شكل ATP. يتم توليد هذه الطاقة من خلال عدد كبير من الميتوكوندريا التي توجد عادة بالقرب من الأجسام القاعدية ، حيث تنشأ الأهداب.
المميزات
حركة
تتمثل الوظيفة الرئيسية للأهداب في تحريك السائل فوق سطح الخلية أو دفع الخلايا الفردية عبر سائل.
تعد الحركة الهدبية أمرًا حيويًا للعديد من الأنواع في وظائف مثل التعامل مع الطعام والتكاثر والإفراز وتنظيم التناضح (على سبيل المثال ، في الخلايا الملتهبة) وحركة السوائل والمخاط فوق سطح طبقات الخلايا. طلائية.
الأهداب في بعض الأوليات مثل Paramecium هي المسؤولة عن كل من تنقل الكائن الحي واكتساح الكائنات الحية أو الجزيئات نحو تجويف الفم من أجل الغذاء.
التنفس والتغذية
في الحيوانات متعددة الخلايا ، تعمل في التنفس والتغذية ، وتحمل غازات الجهاز التنفسي وجزيئات الطعام فوق الماء على سطح الخلية ، كما هو الحال على سبيل المثال في الرخويات التي تتغذى عن طريق الترشيح.
في الثدييات ، تُبطن المسالك الهوائية بخلايا الشعر التي تدفع المخاط الذي يحتوي على الغبار والبكتيريا إلى الحلق.
تساعد الأهداب أيضًا في اكتساح البويضات على طول قناة البيض ، والبنية ذات الصلة ، السوط ، تدفع الحيوانات المنوية. تظهر هذه الهياكل بشكل خاص في قناتي فالوب حيث تنقل البويضة إلى تجويف الرحم.
الخلايا الشعرية التي تبطن المجرى التنفسي ، وتطهرها من المخاط والغبار. في الخلايا الظهارية التي تبطن الجهاز التنفسي البشري ، تكتسح أعداد كبيرة من الأهداب (109 / سم 2 أو أكثر) طبقات المخاط ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات الغبار والخلايا الميتة المحبوسة ، في الفم ، حيث يتم ابتلاعها والتخلص منها.
تشوهات هيكلية في الأهداب
في البشر ، تسبب بعض العيوب الوراثية للدينين الهدبي ما يسمى بمتلازمة كارتنيجر أو متلازمة الأهداب غير المتحركة. تتميز هذه المتلازمة بعقم الذكور بسبب عدم حركة الحيوانات المنوية.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأشخاص الذين يعانون من هذه المتلازمة لديهم قابلية عالية للإصابة بالتهابات الرئة بسبب شلل الأهداب في الجهاز التنفسي ، والتي تفشل في تنظيف الغبار والبكتيريا التي تستوطنها.
من ناحية أخرى ، تسبب هذه المتلازمة عيوبًا في تحديد المحور الأيمن والأيسر من الجسم أثناء التطور الجنيني المبكر. تم اكتشاف هذا الأخير مؤخرًا وهو مرتبط بالاتجاهات الجانبية وموقع بعض الأعضاء في الجسم.
يمكن أن تحدث حالات أخرى من هذا النوع بسبب استهلاك الهيروين أثناء الحمل. قد يصاب الأطفال حديثي الولادة بضائقة تنفسية طويلة الأمد للولدان بسبب التغيير في البنية التحتية لمحور عصبي من الأهداب في ظهارة الجهاز التنفسي.
المراجع
- ألبرتس ، ب ، براي ، دي ، هوبكين ، ك. ، جونسون ، إيه ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك.والتر ، بي (2004). بيولوجيا الخلية الأساسية. نيويورك: جارلاند ساينس. الطبعة الثانية.
- ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك ، والتر ، ب. (2008). البيولوجيا الجزيئية للخلية. جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.
- Audesirk، T.، Audesirk، G.، & Byers، BE (2004). علم الأحياء: العلم والطبيعة. تعليم بيرسون.
- Cooper ، GM ، Hausman ، RE & Wright ، N. (2010). الخلية. (ص 397-402). مربان.
- هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، كين ، إس إل ، لارسون ، إيه ، آنسون ، إتش آند آيزنهور ، دي جي (2008). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان. نيويورك: ماكجرو هيل. الطبعة ال 14.
- خيمينيز غارسيا ، L.J & H. Merchand Larios. (2003). البيولوجيا الخلوية والجزيئية. المكسيك. تحرير بيرسون التعليم.
- Sierra ، AM ، Tolosa ، MV ، Vao ، CSG ، López ، AG ، Monge ، RB ، Algar ، OG & Cardelús ، RB (2001). العلاقة بين استخدام الهيروين أثناء الحمل والتشوهات الهيكلية لأهداب الجهاز التنفسي في فترة حديثي الولادة. حوليات طب الأطفال ، 55 (4) : 335-338).
- ستيفنز ، أ ، ولوي ، شبيبة (1998). علم الأنسجة البشرية. هاركورت بريس.
- ويلش ، يو ، وسوبوتا ، ج. (2008). علم الانسجة. عموم أمريكا الطبية Ed.