Differenza tra Cilia e Flagella
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Differenza principale - Cilia vs Flagella
Cilia e flagelli sono strutture esterne nelle cellule, che contribuiscono principalmente alla locomozione delle cellule. Le ciglia sono strutture corte e simili a peli, presenti in grandi quantità su tutta la superficie di alcune cellule. Flagella sono lunghe strutture filiformi, presenti in numero minore a una sola estremità della cella. Cilia batteva a ritmo coordinato mentre i flagelli battevano indipendentemente l'uno dall'altro. Le cilia si trovano solo nelle cellule eucariotiche. I flagelli si trovano sia nelle cellule procariote che nelle cellule eucariotiche. Organismi contenenti sia ciglia mobili che flagelli possono essere raggruppati come undulipodia. Il principale differenza tra ciglia e flagelli è quello le ciglia prevengono l'accumulo di polvere all'interno dei tubi respiratori, creando un sottile strato di muco lungo i tubi mentre i flagelli sono utilizzati principalmente dalle cellule spermatiche per spingere se stessi attraverso l'organo riproduttivo femminile.
Questo articolo spiega,
1. Cosa sono Cilia
- Struttura, tipi, funzioni, caratteristiche
2. Cosa sono Flagella
- Struttura, tipi, funzioni, caratteristiche
3. Qual è la differenza tra Cilia e Flagella
Cos'è Cilia
Le ciglia sono strutture esili o simili a pelo o organelli che si estendono dalla superficie della maggior parte delle cellule eucariotiche. Due tipi di cilia si trovano nelle cellule eucariotiche: ciglia primarie / non mobili e cilia mobili.
Cilia primarie
Le ciglia primarie si trovano in ogni cellula animale; un singolo ciglio primario si trova in tutte le cellule di mammifero. Si trovano principalmente negli organi sensoriali umani come gli occhi e il naso. La cellula fotorecettrice a bastoncino, che si trova nell'occhio umano, si collega al suo corpo cellulare tramite un ciglio specializzato. La manopola dendritica del neurone olfattivo contiene anche una decina di ciglia primarie. Pertanto, le ciglia primarie sono considerate antenne cellulari sensoriali che coordinano numerose vie di segnalazione nelle cellule. Queste vie di segnalazione possono talvolta essere accoppiate con la divisione cellulare e la differenziazione. La disfunzione delle ciglia primarie porta a malattie come ciliopatie genetiche, malattia del rene policistico e cardiopatie congenite.
Motile Cilia
Le ciglia mobili si trovano in gran numero sulla superficie delle cellule, battendo in onde coordinate. Le ciglia mobili nel rivestimento della trachea spazzano il muco, che contiene sporco dai polmoni. Il battito delle ciglia nelle tube di Falloppio nelle femmine lascia il movimento dell'ovulo verso l'utero dall'ovaio. Canali epiteliali di sodio si trovano lungo il ciglio, regolando il livello del liquido, facendo il bagno alle ciglia. La motilità delle ciglia dipende dal livello del fluido che le circonda. Le ciglia sull'epitelio respiratorio nei polmoni sono mostrate in Figura 1.
Figura 1: Cilia sull'epitelio respiratorio
Struttura di Cilia
Le cilia si formano durante la ciliogenesi. Un citoscheletro a base di microtubuli, che è chiamato come il axoneme, si trova all'interno delle ciglia. Nelle ciglia primarie, questo assoneme contiene nove doppietti di microtubuli esterni (9 + 0 assonemi), che si assemblano in un anello. Nel cilio mobile, oltre al nove anello esterno dei doppiette microtubule, due mezzelune centrali microtubule (9 + 2 assonemi) sono presenti nel centro del cilio.
dynein è la proteina che forma i ponti, unendo i doppietti dei microtubuli vicini. Dynein si attiva da ATP per creare un movimento di flessione facendo scorrere i doppietti dei microtubuli adiacenti. Il citoscheletro axonemal fornisce siti di legame per proteine motorie molecolari come la kinesina II. Kinesin II contribuisce a trasportare proteine su e giù nel microtubulo.
Il Cilio, alla sua base, è attaccato al corpo basale, che è il centro di organizzazione dei microtubuli. Il corpo basale contiene proteine come CEP164, CEP170 e ODF2, che regolano la stabilità e la formazione del ciglio. La zona di transizione tra l'assonema e il corpo basale funge da docking station per proteine motorie e trasporto intraflagellare. Radice ciliare è una struttura del citoscheletro, che ha un diametro di circa 100 nm, che origina dal corpo basale e si estende verso il nucleo della cellula. La struttura di un ciglio mobile è mostrata in figura 2.
Figura 2: struttura del cilio
Funzione di Cilia
Un cilio funziona come una nanomacchina composta da circa 600 proteine nel suo complesso molecolare, che funziona in modo indipendente. Nelle cellule epiteliali, le ciglia primarie fungono da antenne cellulari, che fornisce la chemiosensazione, meccanosensazione e termosensazione dell'ambiente extracellulare. Mediano le vie di segnalazione cellulare. Anche le ciglia mobili svolgono un ruolo secretorio a valle del flusso di fluido. La maggior parte delle cellule epiteliali sono ciliate. Le ciglia prevengono l'accumulo di polvere all'interno dei tubi respiratori, la trachea creando uno strato sottile di muco lungo la trachea. Le cilia nelle cellule di Falloppio consentono il passaggio dell'ovulo lungo la tuba di Falloppio.
Cos'è Flagella
I flagelli sono organuli a forma di ciglia, che fuoriescono da un lato di alcune cellule procariotiche o eucariotiche. Il ruolo principale dei flagelli nella cellula è la locomozione cellulare. Flagella serve anche come organelli sensoriali per le sostanze chimiche e la temperatura dell'ambiente esterno. I flagelli procariotici ed eucariotici differiscono nella loro composizione. Sono mostrati i Chlamydomonas, contenenti flagelli sul lato della cella figura 3.
Figura 3: Chlamydomonas con i loro flagelli
Struttura di Flagella
Sono identificati tre tipi di flagelli: batterico, arcaico ed eucariotico. Flagelli nei batteri sono filamenti elicoidali contenenti motori rotanti che ruotano in senso orario o antiorario. È possibile identificare diverse disposizioni del flagello procariota. I batteri monotrichi vibrio cholera contengono un singolo flagello. Flagelli multipli situati nello stesso punto possono essere trovati in batteri lofotriosi. Le basi di questi flagelli sono circondate da una regione di membrana cellulare specializzata chiamata organello polare. I batteri costituiti da due flagelli in ciascuno dei due lati opposti sono chiamati batteri amphitrichous. Alcuni spirocheti consistono in flagelli specializzati derivanti da poli opposti, che contribuiscono come un filamento assiale. I batteri peritrichi come E Coli contengono flagelli sporgenti da ciascuna direzione. La disposizione dei flagelli batterici è mostrata in figura 4.
Figura 4: disposizioni di Flagella nei batteri
Il flagello batterico è costituito da un motore rotativo chiamato motore, costituito da proteine. È alimentato dalla forza motrice del protone, generata dalla H+ gradiente di concentrazione di ioni attraverso la membrana cellulare. Il rotore funziona da 6.000 a 17.000 rpm. Flagella opera a circa 200 - 1.000 giri / min. La rotazione del flagello può raggiungere 60 lunghezze di cella al secondo.
D'altra parte, i flagelli arcaici sono considerati non omologhi. I flagelli eucariotici sono strutturalmente simili alle ciglia eucariotiche ma differiscono in base alla funzione. Le cellule eucariotiche come animali, piante e protisti contengono flagelli nelle loro cellule.
Funzioni di Flagella
I flagelli batterici e arcaici sono coinvolti nella locomozione delle cellule, spostando la cellula in una posizione diversa per esigenze quali alimentazione, riproduzione e circolazione. Gli spermatozoi di mammiferi usano soprattutto flagelli per spingere attraverso l'organo riproduttivo femminile fino a quando non incontrano l'ovulo.
Le braccia interne ed esterne della dineina, che collegano i nove doppietti dei microtubuli, usano l'energia dell'ATP idrolizzato per generare movimento a elica nel flagello. La presenza di nexina nel flagello dà un moto planare e ondulatorio. La differenza tra il modello di battitura del flagello e del ciglio è mostrata in figura 5.
Figura 5: Differenza tra il movimento del flagello e del cilio
Differenza tra Cilia e Flagella
Numero per cella
Ciglia: Una singola cella contiene un numero elevato di ciglia.
flagelli: Una singola cella contiene un numero inferiore di flagelli.
Forma
Ciglia: Le ciglia sono strutture corte e simili a capelli.
flagelli: Flagelli sono strutture lunghe a forma di frusta.
Lunghezza
Ciglia: Le ciglia hanno una lunghezza di circa 5-10 μm.
flagelli: I flagelli hanno una lunghezza di circa 150 μm.
Struttura
Ciglia: Le cilia primarie consistono in una struttura a 9 + 0 assonemi e le cilia mobili consistono in una struttura a 9 + 2 assonemi. Entrambi i tipi di ciglia mancano di nexina.
flagelli: Flagella consiste di 9 + 2 assonemi e la nexina si trova tra i doppietti dei microtubuli, generando un movimento rotatorio nel flagello.
Presenza
Ciglia: Le cilia si trovano solo nelle cellule eucariotiche.
flagelli: I flagelli si trovano sia nelle cellule procariote che nelle cellule eucariotiche.
avvenimento
Ciglia: Cilia si verificano in tutta la cella.
flagelli: Flagelli si verificano ad una estremità di una cella.
Coordinazione
Ciglia: Cilia ha battuto in coordinazione.
flagelli: Flagella ha battuto indipendentemente.
Movimento
Ciglia: Cilia mostra movimenti ampi o tratti pendolari.
flagelli: Flagella mostra movimenti ondulatori.
Meccanismo di funzione
Ciglia: Cilia usa la kinesina, che contiene un'attività ATPasi, producendo energia per eseguire il movimento.
flagelli: Flagelli sono alimentati dalla forza motrice protonica della membrana plasmatica.
Ruolo
Ciglia: Le ciglia prevengono l'accumulo di polvere nei tubi respiratori creando un sottile strato di muco nel tubo.
flagelli: I flagelli sono utilizzati principalmente dalle cellule spermatiche per spostarsi e spingere.
Funzione
Ciglia: Le ciglia coinvolgono processi come la locomozione, l'alimentazione e la circolazione.
flagelli: Flagella è coinvolto nella locomozione.
Esempi
Ciglia: Le ciglia si trovano nel rivestimento dei tubi del corpo come il tratto respiratorio e gli organi riproduttivi nei mammiferi.
flagelli: La maggior parte dei batteri, degli archei e degli eucarioti sono costituiti da flagelli. Euglena è considerato un eucariota flagellato. Nei mammiferi, gli spermatozoi consistono in flagelli.
Conclusione
Sia le ciglia che i flagelli sono organuli strutturalmente identici; la principale differenza tra ciglia e flagelli è nella loro funzione, non nella struttura. Le ciglia sono strutture corte e simili a peli, che si trovano in alta densità sulla superficie delle cellule dei mammiferi. Cilia esibisce battiti avanti e indietro mentre i flagelli esibiscono un movimento simile ad un elica. Quindi, le ciglia sono principalmente coinvolte nell'alimentazione, nella riproduzione e nella circolazione negli eucarioti e il flagello è principalmente coinvolto nella locomozione. Le ciglia proteggono le vie respiratorie dall'accumulo di polvere. Le ciglia nelle tube di Falloppio muovono l'ovulo dall'ovaio all'utero. D'altra parte, i flagelli sono coinvolti nella propulsione dello sperma verso l'ovulo attraverso l'organo riproduttivo femminile.
Riferimento:
1. "Cilio". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 marzo 2017. Web. 19 marzo 2017.
2. "Flagello". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 marzo 2017. Web. 19 marzo 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Bronchiolar epithelium 3 - SEM" di Charles Daghlian - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "Diagramma cileno eucariotico en" di LadyofHats - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
3. "Chlamydomonas (10000x)" (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
4. "Flagella" di Adenosine - Opera personale (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
5. "Flagellum-beating" By Flagellum-beating.png: Kohidai, L. lavoro avventuroso: Urutseg (talk) - Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
