- فلاجيلا في بدائيات النوى
- بناء
- تصنيف
- حركة
- فلاجيلا في حقيقيات النوى
- بناء
- هيكل الأنابيب الدقيقة
- داينين ونكسين
- حركة
- الاختلافات بين سوط بدائية النواة وحقيقية النواة
- الأبعاد
- التكوين الهيكلي
- طاقة
- أوجه التشابه والاختلاف مع الأهداب
- التشابه
- دور في الحركة
- بناء
- اختلافات
- الطول
- كمية
- حركة
- تعقيد
- وظيفة
- المراجع
و السوط هو إسقاط الخلوية على شكل سوط أن يشارك في الحركة من الكائنات وحيدة الخلية وفي حركة المواد المختلفة في الكائنات الأكثر تعقيدا.
نجد سوطًا في كل من النسب حقيقية النواة وبدائية النواة. سوط بدائية النواة عبارة عن عناصر بسيطة ، تتكون من أنبوب دقيق واحد يتكون من وحدات فرعية من فلاجيلين مكونة بطريقة حلزونية ، وتشكل نواة مجوفة.
المصدر: LadyofHats. النسخة الاسبانية من اليخاندرو بورتو
في حقيقيات النوى ، يكون التكوين تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة التيوبيولين واثنين من أزواج تقع في المنطقة الوسطى. أحد الأمثلة النموذجية للسوط هو امتدادات الحيوانات المنوية ، والتي تمنحها القدرة على الحركة وتسمح للبويضة بالتخصيب.
الأهداب ، وهي نوع آخر من إطالة الخلايا ، لها بنية ووظيفة مماثلة للسوط ، ولكن لا ينبغي الخلط بينها وبين الأسواط. فهي أقصر بكثير وتتحرك بشكل مختلف.
فلاجيلا في بدائيات النوى
في البكتيريا ، السوط عبارة عن خيوط حلزونية تتراوح أبعادها من 3 إلى 12 ميكرومتر في الطول وقطرها من 12 إلى 30 نانومتر. إنها أبسط من نفس العناصر في حقيقيات النوى.
بناء
من الناحية الهيكلية ، تتكون سوط البكتيريا من جزيء بروتين يسمى فلاجيلين. تعتبر فلاجيلينات مناعية وتمثل مجموعة من المستضدات تسمى "مستضدات H" والتي تختص بكل نوع أو سلالة. يتم تكوين هذا بطريقة أسطوانية ، مع مركز مجوف.
في هذه الأسواط ، يمكننا التمييز بين ثلاثة أجزاء رئيسية: خيط خارجي طويل ، وخطاف يقع في نهاية السوط ، وجسم قاعدي مثبت على الخطاف.
يشترك الجسم القاعدي في الخصائص مع الجهاز الإفرازي لعوامل الفوعة. يمكن أن يشير هذا التشابه إلى أن كلا النظامين قد ورثوا من سلف مشترك.
تصنيف
اعتمادًا على موقع السوط ، يتم تصنيف البكتيريا إلى فئات مختلفة. إذا كان السوط موجودًا في أقطاب الخلية كهيكل قطبي واحد في أحد طرفيه ، يكون أحاديًا وإذا حدث ذلك في كلا الطرفين فهو برمائي.
يمكن أيضًا العثور على السوط على شكل "عمود" على أحد جانبي الخلية أو كلاهما. في هذه الحالة ، يكون المصطلح المخصص هو lophotric. تحدث الحالة الأخيرة عندما يكون للخلية عدة أسواط موزعة بشكل متجانس على السطح بأكمله ، وتسمى peritrichous.
يُظهر كل نوع من أنواع الجلد هذه أيضًا اختلافات في نوع الحركات التي يقوم بها السوط.
تعرض البكتيريا أيضًا أنواعًا أخرى من الإسقاطات على سطح الخلية. أحدهما هو الشعرة ، وهي أكثر صلابة من السوط ، وهناك نوعان: قصير وغزير ، وطويل يشارك في الجماع.
حركة
إن الدفع أو الدوران للسوط البكتيري هو نتاج الطاقة القادمة من القوة المحركة للبروتون وليس مباشرة من ATP.
تتميز الأسواط البكتيرية بعدم الدوران بسرعة ثابتة. ستعتمد هذه المعلمة على كمية الطاقة التي تنتجها الخلية في أي وقت. لا تستطيع البكتيريا تعديل السرعة فحسب ، بل يمكنها أيضًا تغيير اتجاه وحركة السوط.
عندما يتم توجيه البكتيريا إلى منطقة معينة ، فمن المحتمل أن تنجذب إلى منبه. تُعرف هذه الحركة باسم سيارات الأجرة ، ويسمح الجلد للكائن الحي بالانتقال إلى الموقع المطلوب.
فلاجيلا في حقيقيات النوى
مثل الكائنات بدائية النواة ، تظهر حقيقيات النوى سلسلة من العمليات على سطح الغشاء. تتكون سوط حقيقيات النوى من الأنابيب الدقيقة وهي نتوءات طويلة تشارك في الحركة والحركة.
علاوة على ذلك ، في الخلايا حقيقية النواة قد تكون هناك سلسلة من العمليات الإضافية التي لا ينبغي الخلط بينها وبين الأسواط. Microvilli هي امتدادات لغشاء البلازما الذي يشارك في امتصاص وإفراز وتصاق المواد. كما أنها مرتبطة بالحركة.
بناء
يُطلق على هيكل سوط حقيقيات النوى اسم عصبي: تكوين يتكون من الأنابيب الدقيقة وفئة أخرى من البروتينات. يتم تكوين الأنابيب الدقيقة في نمط يسمى "9 + 2" ، مما يشير إلى وجود زوج من الأنابيب الدقيقة المركزية محاط بـ 9 أزواج خارجية.
على الرغم من أن هذا التعريف شائع جدًا في الأدبيات ، إلا أنه قد يكون مضللًا ، حيث يوجد زوج واحد فقط في المركز - وليس اثنين.
هيكل الأنابيب الدقيقة
الأنابيب الدقيقة هي عناصر بروتينية تتكون من التوبولين. لهذا الجزيء شكلين: ألفا وبيتا توبولين. تتجمع هذه المجموعات معًا لتشكيل ثنائيات ، والتي ستشكل وحدة الأنابيب الدقيقة. تتبلمر الوحدات وتتجمع بشكل جانبي.
هناك اختلافات بين عدد الخيوط الأولية التي تحتوي عليها الأنابيب الدقيقة الموجودة حول الزوج المركزي. يُعرف أحدهما باسم النبيبات A أو كامل لأنه يحتوي على 13 خيطًا أوليًا ، على عكس النبيبات B ، التي تحتوي على 10 إلى 11 خيطًا فقط.
داينين ونكسين
ترتبط كل واحدة من الأنابيب الدقيقة بنهايتها السلبية ببنية تُعرف باسم الجسم القاعدي أو الجسيم الحركي ، والتي تشبه في تركيبها مركز الجسيمات المركزية مع تسعة توائم من الأنابيب الدقيقة.
يرتبط بروتين Dynein ، الذي له أهمية كبيرة في حركة سوط حقيقيات النوى (ATPase) ، بذراعين لكل أنبوب صغير A.
Nexin هو بروتين مهم آخر في تكوين السوط. هذا مسؤول عن الانضمام إلى تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة الخارجية.
حركة
يتم توجيه حركة سوط حقيقيات النوى بواسطة نشاط بروتين داينين. يعتبر هذا البروتين ، مع كينيسين ، من أهم العناصر الحركية التي تصاحب الأنابيب الدقيقة. هذه "تمشي" على الأنابيب الدقيقة.
تحدث الحركة عندما تتحرك أزواج الأنابيب الدقيقة الخارجية أو تنزلق. يرتبط Dynein بكلا النوعين A و B من الأنابيب ، وعلى وجه التحديد ، ترتبط القاعدة بـ A والرأس بـ B. كما يلعب Nexin دورًا في الحركة.
هناك عدد قليل من الدراسات التي كانت مسؤولة عن توضيح الدور المحدد للداينين في حركة السوط.
الاختلافات بين سوط بدائية النواة وحقيقية النواة
الأبعاد
السوط في سلالات بدائية النواة أصغر ، ويصل طوله إلى 12 ميكرون ويبلغ متوسط قطره 20. يمكن أن يتجاوز طول سوط حقيقيات النواة 200 ميكرون ويقترب قطرها من 0.5 ميكرون.
التكوين الهيكلي
واحدة من أبرز خصائص سوط حقيقيات النوى هي تنظيم الأنابيب الدقيقة 9 + 0 وتكوين الألياف 9 + 2. تفتقر الكائنات بدائية النواة إلى هذا التنظيم.
لا يتم تغليف سوط بدائية النواة بغشاء البلازما ، كما هو الحال مع حقيقيات النوى.
تكوين سوط بدائية النواة بسيط ولا يشمل إلا جزيئات بروتين فلاجيلين. يعتبر تكوين سوط حقيقيات النوى أكثر تعقيدًا ، حيث يتكون من توبولين ودينين ونكسين ومجموعة إضافية من البروتينات - بالإضافة إلى جزيئات حيوية كبيرة أخرى مثل الكربوهيدرات والدهون والنيوكليوتيدات.
طاقة
لا يتم إعطاء مصدر الطاقة لسوط بدائية النواة بواسطة بروتين ATPase المثبت في الغشاء ، ولكن من خلال القوة الدافعة للبروتون. يمتلك السوط حقيقيات النوى بروتين ATPase: dynein.
أوجه التشابه والاختلاف مع الأهداب
التشابه
دور في الحركة
الخلط بين الأهداب والسوط شائع. كلاهما عمليتان سيتوبلازمية تشبهان الشعر وتقعان على سطح الخلايا. من الناحية الوظيفية ، كل من الأهداب والسوط هي نتوءات تسهل الحركة الخلوية.
بناء
كلاهما ينشأ من الأجسام القاعدية ولهما بنية فائقة متشابهة إلى حد ما. وبالمثل ، فإن التركيب الكيميائي لكلا الإسقاطين متشابه للغاية.
اختلافات
الطول
يرتبط الاختلاف الجوهري بين الهيكلين بالطول: في حين أن الأهداب عبارة عن إسقاطات قصيرة (يتراوح طولها بين 5 و 20 ميكرون في الطول) ، فإن السوط أطول بكثير ويمكن أن يصل إلى أطوال أكبر من 200 ميكرون ، أي ما يقرب من 10 أضعاف. من الأهداب.
كمية
عندما تحتوي الخلية على أهداب ، فإنها عادة ما تفعل ذلك بأعداد كبيرة. على عكس الخلايا التي تحتوي على سوط ، والتي تحتوي بشكل عام على واحد أو اثنين.
حركة
بالإضافة إلى ذلك ، كل هيكل له حركة خاصة. تتحرك الأهداب بضربات قوية والسوط بطريقة متموجة تشبه السوط. حركة كل هدب في الخلية مستقلة ، في حين يتم تنسيق حركة السوط. ترتكز الأهداب على غشاء متموج ولا يتم تثبيت الأسواط.
تعقيد
هناك اختلاف غريب بين تعقيد الأهداب والسوط في كل هيكل. الأهداب عبارة عن نتوءات معقدة بطولها بالكامل ، بينما يقتصر تعقيد السوط على القاعدة فقط ، حيث يوجد المحرك المسؤول عن الدوران.
وظيفة
فيما يتعلق بوظيفتها ، تشارك الأهداب في حركة المواد في اتجاه معين ، ولا ترتبط الأسواط إلا بالحركة.
في الحيوانات ، الوظيفة الرئيسية للأهداب هي تحريك السوائل أو المخاط أو المواد الأخرى على السطح.
المراجع
- ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك ، والتر ، ب. (2008). البيولوجيا الجزيئية للخلية. جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.
- Cooper ، GM ، Hausman ، RE & Wright ، N. (2010). الخلية. 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. الإصدار الرابع عشر.
- Madigan، MT، Martinko، JM & Parker، J. (2004). بروك: بيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة. تعليم بيرسون.
- Tortora، GJ، Funke، BR، Case، CL، & Johnson، TR (2004). علم الأحياء الدقيقة: مقدمة (المجلد 9). سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا: بنيامين كامينغز.