Pangunahing Pagkakaiba - Cilia vs Flagella

Ang cilia at flagella ay mga panlabas na istraktura ng mga cell, na pangunahing nagbibigay ng lakas sa lokomotion ng mga cells. Ang cilia ay maikli, tulad ng buhok na mga istraktura, naroroon sa maraming bilang sa buong ibabaw ng ilang mga cell. Ang flagella ay mahaba, tulad ng mga istruktura na tulad ng thread, na naroroon sa mas kaunting bilang sa isang dulo lamang ng cell. Si Cilia ay tumalo sa isang pinag-ugnay na ritmo habang ang flagella ay natalo nang nakapag-iisa sa bawat isa. Ang cilia ay matatagpuan lamang sa eukaryotic cells. Ang flagella ay matatagpuan sa parehong prokaryotic at eukaryotic cells. Ang mga organismo na naglalaman ng parehong motile cilia at flagella ay maaaring mapangkat bilang undulipodia. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng cilia at flagella ay iyan pinipigilan ng cilia ang akumulasyon ng alikabok sa loob ng mga tubo sa paghinga, na lumilikha ng isang manipis na layer ng mauhog sa tabi ng mga tubo samantalang ang flagella ay pangunahing ginagamit ng mga cell ng tamud upang itulak ang kanilang mga sarili sa pamamagitan ng babaeng reproductive organ.

Ipinapaliwanag ng artikulong ito,

1. Ano ang Cilia - Istraktura, Mga Uri, Pag-andar, Mga Tampok 2. Ano ang Flagella - Istraktura, Mga Uri, Pag-andar, Mga Tampok 3. Ano ang pagkakaiba ng Cilia at Flagella

Ano si Cilia

Ang cilia ay payat, mala-buhok na mga istraktura o organelles na umaabot mula sa ibabaw ng karamihan sa mga eukaryotic cell. Dalawang uri ng cilia ang matatagpuan sa eukaryotic cells: pangunahin / di-galaw na cilia at motile cilia.

Pangunahing Cilia

Ang pangunahing cilia ay matatagpuan sa bawat cell ng hayop; ang isang solong pangunahing cilium ay matatagpuan sa lahat ng mga mammalian cell. Karamihan sa mga ito ay matatagpuan sa mga organo ng pandama ng tao tulad ng mata at ilong. Ang panlabas na segment rod photoreceptor cell, na matatagpuan sa mata ng tao, ay kumokonekta sa katawan ng cell nito sa pamamagitan ng isang dalubhasang cilium. Ang dendritic knob ng olfactory neuron ay naglalaman din ng halos sampung pangunahing cilia. Samakatuwid, ang pangunahing cilia ay isinasaalang-alang bilang madaling makaramdam ng cellular antennae na nagsasama ng maraming mga pathway ng pagbibigay ng senyas sa mga cell. Ang mga pathway ng pagbibigay ng senyas na ito ay maaaring minsan ay isinama sa paghahati ng cell at pagkita ng pagkakaiba. Ang hindi pagpapaandar ng pangunahing cilia ay humahantong sa mga sakit tulad ng mga genetic ciliopathies, polycystic kidney disease, at congenital heart disease.

Motile Cilia

Ang motile cilia ay matatagpuan sa malalaking bilang sa ibabaw ng mga cell, pagkatalo sa mga coordinated na alon. Ang motile cilia sa lining ng trachea ay walisin ang uhog, na naglalaman ng dumi mula sa baga. Ang pagkatalo ng cilia sa fallopian tubes sa mga babae ay nagpapahintulot sa paggalaw ng ovum patungo sa matris mula sa obaryo. Ang mga epithelial sodium channel ay matatagpuan kasama ang cilium, na kinokontrol ang antas ng likido, naliligo ang cilia. Ang paggalaw ng cilia ay nakasalalay sa antas ng likido na nakapalibot sa kanila. Ang cilia sa respiratory epithelium sa baga ay ipinapakita sa pigura 1.

Larawan 1: Cilia sa respiratory epithelium

Istraktura ng Cilia

Ang cilia ay nabuo sa panahon ng ciliogenesis. Ang isang microtubule based cytoskeleton, na kung saan ay tinawag bilang axoneme, ay matatagpuan sa loob ng cilia. Sa pangunahing cilia, ang axoneme na ito ay naglalaman ng siyam na panlabas na doble ng microtubule (9 + 0 axoneme), na nagtitipon sa isang singsing. Sa motile cilium, bilang karagdagan sa siyam na panlabas na singsing na microtubule doble, dalawang gitnang microtubule singlet (9 + 2 axoneme) ang naroroon sa gitna ng cilium.

Dynein ay ang protina na bumubuo ng mga tulay, sumali sa mga kalapit na doble ng microtubule. Ang Dynein ay nagpapagana ng ATP upang lumikha ng isang baluktot na paggalaw sa pamamagitan ng pag-slide sa ibabaw ng katabing mga doble ng microtubule. Nagbibigay ang axonemal cytoskeleton ng mga nagbubuklod na site para sa mga protina ng molekular na motor tulad ng kinesin II. Ang Kinesin II ay nag-aambag sa pagdadala ng mga protina pataas at pababa sa microtubule.

Ang cilium, sa base nito, ay nakakabit sa basal na katawan, na kung saan ay ang sentro ng pag-aayos ng microtubule. Ang basal body ay naglalaman ng mga protina tulad ng CEP164, CEP170, at ODF2, na kinokontrol ang katatagan at pagbuo ng cilium. Ang zone ng paglipat sa pagitan ng axoneme at basal body ay nagsisilbing docking station para sa mga protina ng motor at transportasyon ng intraflagellar. Ang ciliary rootlet ay isang istraktura ng cytoskeleton, na halos 100 nm ang lapad, nagmula sa basal body at umaabot hanggang sa cell nucleus. Ang istraktura ng isang motile cilium ay ipinapakita sa larawan 2.

Larawan 2: Istraktura ng cilium

Pag-andar ng Cilia

Ang isang cilium ay gumagana bilang isang nanomachine na binubuo ng humigit-kumulang na 600 protina sa kanyang molekular na kumplikado, na gumagana nang nakapag-iisa. Sa mga epithelial cell, ang pangunahing cilia ay nagsisilbing cellular antennae, na nagbibigay ng chemosensation, mekanosensation, at thermosensation ng extracellular environment. Pinagitna nila ang mga pathway ng pag-sign ng cellular. Ang motile cilia ay naglalaro rin ng isang sekretaryong papel na nasa ibaba ng agos sa likido. Karamihan sa mga epithelial cells ay pinagsama-sama. Pinipigilan ng cilia ang akumulasyon ng alikabok sa loob ng mga tubo sa paghinga, trachea sa pamamagitan ng paglikha ng isang manipis na layer ng mauhog sa kahabaan ng trachea. Pinapayagan ng cilia sa fallopian cells ang pagdaan ng ovum kasama ang Fallopian tube.

Ano ang Flagella

Ang flagella ay tulad ng mga pilikmata na organelles, na lumalabas mula sa isang bahagi ng ilang mga prokaryotic o eukaryotic cell. Ang pangunahing papel ng flagella sa cell ay ang cellular locomotion. Ang Flagella ay nagsisilbi ring sensory organelles para sa mga kemikal at temperatura ng labas na kapaligiran. Ang Prokaryotic at eukaryotic flagella ay magkakaiba sa kanilang komposisyon. Ang Chlamydomonas, na naglalaman ng flagella sa gilid ng cell ay ipinapakita sa figure 3.

Larawan 3: Chlamydomonas kasama ang kanilang flagella

Istraktura ng Flagella

Tatlong uri ng flagella ang kinikilala: bacterial, archaeal at eukaryotic. Ang flagella sa bakterya ay mga helical filament, naglalaman ng mga rotary motor na lumiliko pakanan o anticlockwise. Ang iba't ibang mga kaayusan ng prokaryotic flagella ay maaaring makilala. Ang Vibrio cholera-like monotrichous bacteria ay naglalaman ng isang solong flagellum. Ang maramihang flagella na matatagpuan sa parehong lugar ay matatagpuan sa lophotrichous bacteria. Ang mga base ng flagella na ito ay napapaligiran ng isang dalubhasang rehiyon ng lamad ng cell na tinatawag na polar organelle. Ang bakterya na binubuo ng dalawang flagella sa bawat isa sa dalawang magkabilang panig ay tinatawag na amphitrichous bacteria. Ang ilang mga spirochetes ay binubuo ng dalubhasang flagella na nagmumula sa tapat ng mga poste, na nag-aambag bilang isang filial filament. Ang mga peritrichous na bakterya tulad ng E Coli ay naglalaman ng inaasahang flagella mula sa bawat direksyon. Ang pag-aayos ng flagella flagella ay ipinapakita sa figure 4.

Larawan 4: Ang pag-aayos ng Flagella sa bakterya

Ang bacterial flagellum ay binubuo ng isang rotary engine na tinatawag na motor, na binubuo ng mga protina. Ito ay pinalakas ng lakas na motibo ng proton, na nabuo ng H⁺ iadi konsentrasyon gradient sa buong lamad ng cell. Ang rotor ay nagpapatakbo ng halos 6, 000 hanggang 17, 000 rpm. Nagpapatakbo ang Flagella ng humigit-kumulang 200 hanggang 1, 000 rpm. Ang pag-ikot ng flagella ay maaaring makamit ang 60 haba ng cell bawat segundo.

Sa kabilang banda, ang archaeal flagella ay itinuturing na hindi homologous. Ang eukaryotic flagella ay katulad ng istruktura sa eukaryotic cilia ngunit magkakaiba batay sa pagpapaandar. Ang mga eukaryotic cell tulad ng hayop, halaman, at protista ay naglalaman ng flagella sa kanilang mga cells.

Mga pagpapaandar ng Flagella

Ang bakterya at archaeal flagella ay kasangkot sa lokomotion ng mga cell, inililipat ang cell sa ibang lokasyon para sa mga kinakailangan tulad ng pagpapakain, pagpaparami, at sirkulasyon. Lalo na gumagamit ang mga spammal ng mammalian ng flagella upang maitaguyod ang babaeng reproductive organ hanggang sa matugunan nila ang ovum.

Panloob at panlabas na braso ng dynein, na kumukonekta sa siyam na doble ng microtubule, gamitin ang enerhiya mula sa hydrolyzed ATP upang makabuo ng paggalaw na tulad ng propeller sa flagellum. Ang pagkakaroon ng nexin sa flagellum ay nagbibigay ng isang planar, galaw na tulad ng alon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng pattern ng pagkatalo ng flagellum at cilium ay ipinapakita sa pigura 5.

Larawan 5: Pagkakaiba sa pagitan ng paggalaw ng flagellum at cilium

Pagkakaiba sa pagitan ng Cilia at Flagella

Bilang bawat Cell

Cilia: Ang isang solong cell ay naglalaman ng maraming bilang ng mga cilia.

Flagella: Ang isang solong cell ay naglalaman ng mas kaunting bilang ng flagella.

Hugis

Cilia: Ang cilia ay maikli, tulad ng buhok na mga istraktura.

Flagella: Ang flagella ay mahaba, mala-istrukturang istraktura.

Haba

Cilia: Ang cilia ay nasa 5-10 µm ang haba.

Flagella: Ang flagella ay nasa 150 µm ang haba.

Istraktura

Cilia: Ang pangunahing cilia ay binubuo ng 9 + 0 na istraktura ng axoneme, at ang motile cilia ay binubuo ng 9 + 2 na istraktura ng axoneme. Ang parehong uri ng cilia ay kulang sa nexin.

Flagella: Ang flagella ay binubuo ng 9 + 2 na istraktura ng axoneme, at ang nexin ay matatagpuan sa pagitan ng mga doble ng microtubule, na bumubuo ng isang paikot na paggalaw sa flagellum.

Pagkakaroon

Cilia: Ang cilia ay matatagpuan lamang sa eukaryotic cells.

Flagella: Ang flagella ay matatagpuan sa parehong prokaryotic at eukaryotic cells.

Pangyayari

Cilia: Ang cilia ay nangyayari sa buong cell.

Flagella: Nagaganap ang flagella sa isang dulo ng isang cell.

Koordinasyon

Cilia: Si Cilia ay tumalo sa koordinasyon.

Flagella: Nag-iisa ang pagkatalo ni Flagella.

Kilusan

Cilia: Nagpapakita ang cilia ng paggalaw ng paggalaw o pendular stroke.

Flagella: Nagpapakita ang Flagella ng paggalaw na hindi kontrolado.

Mekanismo ng Pag-andar

Cilia: Gumagamit ang cilia ng kinesin, na naglalaman ng isang aktibidad na ATPase, na gumagawa ng enerhiya upang maisagawa ang paggalaw.

Flagella: Ang flagella ay pinalakas ng proton-motive force ng plasma membrane.

Papel

Cilia: Pinipigilan ng cilia ang akumulasyon ng alikabok sa mga tubo sa paghinga sa pamamagitan ng paglikha ng isang manipis na layer ng mauhog sa tubo.

Flagella: Ang flagella ay pangunahin na ginagamit ng mga cell ng tamud upang ilipat at itulak.

Pag-andar

Cilia: Ang cilia ay kasangkot sa mga proseso tulad ng lokomotion, pagpapakain, at sirkulasyon.

Flagella: Si Flagella ay kasangkot sa lokomotion.

Mga halimbawa

Cilia: Ang cilia ay matatagpuan sa lining ng mga tubo ng katawan tulad ng respiratory tract at mga reproductive organ sa mga mammal.

Flagella: Karamihan sa mga bakterya, archaea, at eukaryotes ay binubuo ng flagella. Ang Euglena ay isinasaalang-alang bilang isang flagellated eukaryote. Sa mga mammal, ang mga sperm cell ay espesyal na binubuo ng flagella.

Konklusyon

Ang parehong cilia at flagella ay magkatulad na istruktura na mga organelles; ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng cilia at flagella ay sa kanilang pagpapaandar, hindi sa istraktura. Ang cilia ay maikli, tulad ng buhok na mga istraktura, matatagpuan sa mataas na density sa ibabaw ng mga mammalian cell. Si Cilia ay nagpapakita ng pabalik-balik na pagkatalo habang ang flagella ay nagpapakita ng paggalaw na tulad ng tagabunsod. Samakatuwid, ang cilia ay kadalasang kasangkot sa pagpapakain, pagpaparami, at sirkulasyon sa eukaryotes at flagella ay higit na nasasangkot sa lokomotion. Pinoprotektahan ng cilia ang respiratory tract mula sa akumulasyon ng alikabok. Ang cilia sa Fallopian tubes ng mga mammal ay naglilipat ng ovum mula sa obaryo patungo sa matris. Sa kabilang banda, ang flagella ay kasangkot sa paghimok ng tamud patungo sa ovum sa pamamagitan ng babaeng reproductive organ.

Sanggunian: 1. "Cilium." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 Marso 2017. Web. 19 Marso 2017. 2. "Flagellum." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 Marso 2017. Web. 19 Marso 2017.

Kagandahang-loob ng Larawan: 1. "Bronchiolar epithelium 3 - SEM" Ni Charles Daghlian - (Public Domain) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia2. "Eukaryotic cilium diagram tl" Ni LadyofHats - Sariling gawain (Public Domain) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia3. "Chlamydomonas (10000x)" (Public Domain) sa pamamagitan ng Commons Wikimedia4. "Flagella" Ni Adenosine - Sariling gawain (CC BY 3.0) sa pamamagitan ng Commons Wikimedia5. "Flagellum-Beat" Ni Flagellum-Beat.png: Kohidai, L. gawaing gawa: Urutseg (usapan) - Flagellum-Beat.png (CC NG 3.0) sa pamamagitan ng Commons Wikimedia