Cílias, estrutura, funções e exemplos característicos

O cílios São projeções filamentosas curtas presentes nas superfícies da membrana plasmática de muitos tipos de células. Essas estruturas são capazes de realizar movimentos vibratórios que servem para locomoção celular e para a criação de correntes no ambiente extracelular.

Muitas células são cobertas por cílios com um comprimento aproximado de 10 µm. Em geral, os cílios se movem com um movimento bastante coordenado de trás. Dessa forma, a célula se move através do fluido ou do fluido se move na superfície da própria célula.

Fonte: respectivamente: PicturePest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flukke59 [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

Essas estruturas prolongadas na membrana são constituídas principalmente por microtúbulos e são responsáveis ​​pelo movimento em vários tipos de células em organismos eucarióticos.

Cilias são características do grupo protozoário ciliado. Eles geralmente estão presentes nos eumetazoos (exceto em nematóides e artrópodes), onde geralmente estão localizados em tecidos epiteliais que formam epitélios ciliados.

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Caracteristicas

Cilia e flagelos eucarióticos são estruturas muito semelhantes, cada uma com um diâmetro aproximado de 0,25 µm. Estruturalmente, eles são semelhantes aos flagelos, no entanto, nas células que os apresentam são muito mais numerosos que os flagelos, tendo uma aparência de vilosidade na superfície celular.

Cilio se move primeiro para baixo e depois se endireitou gradualmente, dando a impressão de um movimento de tipo remoto.

Os cílios se movem de tal maneira que cada um está um pouco fora de ritmo com seu vizinho mais próximo (ritmo metacrônico), produzindo um fluxo constante de líquido na superfície celular. Esta coordenação é puramente física.

Às vezes, um elaborado microtúbulos e fibras vincula os corpos basais, mas não está provado que eles cumprem um papel de coordenação no movimento ciliar.

Muitos cílios parecem não funcionar como estruturas móveis e foram chamados de cílios primários. A maioria dos tecidos animais possui cílios primários, incluindo células em ovidutos, neurônios, cartilagem, ectoderme de extremidades em desenvolvimento, células hepáticas, ductos urinários, entre outros.

Embora os últimos não sejam móveis, observou -se que a membrana ciliar possuía numerosos receptores e canais de íons com função sensorial.

Organismos ciliados

Cilia constituem um caráter taxonômico importante para a classificação de protozoários. Os organismos cujo principal mecanismo de locomoção é através dos cílios pertencem aos "ciliados ou cilióforos" (filióphora de filo = que carregam ou apresentam cílios).

Esses organismos adquirem esse nome porque a superfície celular é coberta por cílios que batem de maneira rítmica controlada. Dentro deste grupo, a disposição dos cílios varia amplamente e até alguns organismos não têm cílios no adulto, estando presente nos estágios iniciais do ciclo de vida.

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Os ciliados são geralmente os maiores protozoários com um comprimento que varia de 10 µm a 3 mm, além disso, eles são os estruturalmente mais complexos, com uma grande variedade de especializações. Cilias são geralmente dispostas em linhas longitudinais e transversais.

Todos os ciliados parecem ter sistemas de parentesco, mesmo aqueles que não têm cílios em algum momento. Muitos desses organismos são a vida livre e outros são simbioros especializados.

Estrutura

Cílios crescem a partir de corpos basais que estão intimamente relacionados a centríolos. Os corpos basais têm a mesma estrutura que os centríolos incorporados em centros.

Os corpos basais têm um papel claro na organização dos microtúbulos do axonema, que representa a estrutura fundamental dos cílios, bem como a ancoragem dos cílios à superfície celular.

Axonema é constituído por um conjunto de microtúbulos e proteínas associadas. Esses microtúbulos são organizados e modificados em um padrão tão curioso que foi uma das revelações mais surpreendentes da microscopia eletrônica.

Em geral, os microtúbulos são organizados em um padrão característico de "9+2", no qual um torque de microtúbulos centrais é cercado por 9 microtúbulos externos duplos. Esta conformação 9+2 é característica de todas as formas de cílios de protozoários para aquelas encontradas em humanos.

Os microtúbulos são continuamente estendidos pelo comprimento do axonema, que geralmente tem cerca de 10 µm de comprimento, mas pode atingir 200 µm em algumas células. Cada um desses microtúbulos apresenta polaridade, sendo os extremos menos (-) juntamente com o "corpo basal ou cinetasoma".

Características dos microtúbulos

Os microtúbulos de axonema estão associados a inúmeras proteínas, que são projetadas em posições regulares. Alguns deles funcionam como ligações cruzadas contendo pacotes de microtúbulos juntos e outros geram força para gerar seu movimento.

O torque dos microtúbulos centrais (indivíduo) está completo. No entanto, os dois microtúbulos que compõem cada um dos pares externos são estruturalmente diferentes. Um deles chamado Tubulo "A" é um microtúbulo completo composto por 13 protofilamentos, o outro incompleto (túbulo B) é constituído por 11 protofilamentos unidos no túbulo a.

Esses nove pares de microtúbulos externos estão conectados entre si e com o torque central por pontes radiais da proteína "Nexina". Para cada túbulo “A”, dois braços da dineina são unidos sendo a atividade motora desses diários axonêmicos ciliares aqueles responsáveis ​​pelas bancas dos cílios e outras estruturas com igual conformação, como os flagelos.

Movimento de cílios

Os cílios se movem através da flexão do axonema, que é um pacote complexo de microtúbulos. Grupos de cílios se movem em ondas unidirecionais. Cada cilio se move na forma de um chicote, o cilio é completamente difundido, seguido por uma fase de recuperação de sua posição original.

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Os movimentos dos cílios são basicamente produzidos pelo deslizamento dos duplos externos dos microtúbulos um em relação ao outro, acionado pela atividade motora da dineina axonômica. A base da Dinein se liga aos microtúbulos A e os grupos de cabeça se ligam aos bulars adjacentes.

Devido à nexina nas pontes que unem os microtúbulos externos do axonema, o deslizamento de um duplo em outro os força a dobrar. O último corresponde à base do movimento dos cílios, um processo do qual pouco ainda é conhecido.

Posteriormente, os microtúbulos retornam à sua posição original, fazendo com que Cilio recupere seu status de repouso. Esse processo permite que Cilio arqueia e produza o efeito que, juntamente com os outros cílios da superfície, dão mobilidade à célula ou ambiente circundante.

Energia para o movimento ciliar

Como a dineina citoplasmática, a dineina ciliar possui um domínio motor, que hidrolisa o ATP (atividade ATPASA) para se mover ao longo de um microtúbulo até sua extremidade menos, e uma região da cauda que carrega uma carga, que neste caso é um microtubulo contíguo.

Os cílios se movem quase continuamente e, portanto, eles exigem um grande suprimento de energia na forma de ATP. Essa energia é gerada por um grande número de mitocôndrias que normalmente abundam perto dos corpos basais que são onde os cílios se originam.

Funções

Movimento

A principal função dos cílios é mover o fluido na superfície da célula ou impulsionar células individuais através de um fluido.

O movimento ciliar é vital para muitos em funções como gestão de alimentos, reprodução, excreção e osmorregulação (por exemplo, em células flamiegers) e o movimento de fluidos e muco na superfície das camadas celulares epiteliais.

Cílios em alguns protozoários, como Paramecium Eles são responsáveis ​​pela mobilidade do organismo e pela varredura de organismos ou partículas em direção à cavidade oral por sua comida.

Respirar e comida

Em animais multicelulares, eles trabalham em respiração e nutrição transportando gases respiratórios e partículas de alimentos na superfície celular, como moluscos cuja alimentação é por filtração.

Nos mamíferos, o trato respiratório é coberto por células de fluxo que empurram em direção à garganta que contém poeira e bactérias.

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Os cílios também ajudam. Essas estruturas são particularmente evidentes nos tubos de falópio onde o óvulo da cavidade uterina se move.

Células ciliadas que cobrem o trato respiratório, que o limpam do muco e do pó. Nas células epiteliais que cobrem o trato respiratório humano, um grande número de cílios (109 / cm2 ou mais) camadas de varredura de muco, juntamente com partículas presas de poeira e células mortas, em direção à boca, onde são engolidas e eliminadas.

Anomalias estruturais em cílios

Em humanos, alguns defeitos hereditários da dineína ciliar causam a síndrome do kartenger tão parecida ou cílios imóveis. Esta síndrome é caracterizada por esterilidade nos homens devido à imobilidade do esperma.

Além disso, as pessoas com essa síndrome têm uma alta suscetibilidade a sofrer de infecções pulmonares devido à paralisia de cílios no trato respiratório, que não conseguem limpar a poeira e as bactérias que estão alojadas nestes.

Por outro lado, essa síndrome causa defeitos na determinação da esquerda-direita do corpo durante o desenvolvimento embrionário inicial. Este último foi descoberto recentemente e está relacionado à lateralidade e localização de certos órgãos no corpo.

Outras condições desse tipo podem ocorrer devido ao consumo de heroína durante a gravidez. Os recém -nascidos podem ter um desconforto respiratório neonatal prolongado devido à alteração ultraestrutural de cílios axonema em epitélios respiratórios.

Referências

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