HÅRCELLER: EGENSKAPER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

De hårcellene er de cellene som har strukturer som kalles cilier. Cilia, som flagella, er cytoplasmatiske projeksjoner av celler, med et sett med mikrotubuli inni. Det er strukturer med veldig presise motoriske funksjoner.

Glimmerhårene er små og korte som filamenter. Disse strukturene finnes i en rekke eukaryote celler, fra encellede organismer til celler som utgjør vev. De har forskjellige funksjoner, fra cellebevegelse til bevegelse av det vandige mediet gjennom membraner eller barrierer hos dyr.

Ciliated organismer.
Respektivt kilde: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Hvor finnes hårceller?

Hårceller finnes i nesten alle levende organismer, bortsett fra nematoder, sopp, rodofytter og angiospermplanter, der de er helt fraværende. Videre er de veldig sjeldne hos leddyr.

De er spesielt vanlige hos protister, der en bestemt gruppe blir anerkjent og identifisert ved å presentere slike strukturer (ciliates). I noen planter, for eksempel hos bregner, kan vi finne hårceller, for eksempel deres kjønnsceller (gameter).

I menneskekroppen er det cilierte celler som danner epiteloverflater, slik som overflaten på luftveiene og den indre overflaten av egget. De kan også finnes i hjerneventrikkelen og i det auditive og vestibulære systemet.

Kjennetegn på cilia

Strukturen av flimmerhårene

Cilia er korte og mange cytoplasmatiske fremspring som dekker celleoverflaten. Generelt har alle flimmerhår en grunnleggende samme struktur.

Hvert cilium består av en serie indre mikrotubuli, hver består av underenheter av tubulin. Mikrotubuli er ordnet i par, med et sentralt par og ni perifere par som danner en slags ring. Dette settet med mikrotubuli kalles aksoneme.

Den ciliære strukturer har en basal kropp eller kinetosom som forankrer dem til celleoverflaten. Disse kinetosomene er avledet fra sentriolene, og er sammensatt av ni mikrotubuli-tripletter, uten det sentrale paret. Perifere mikrotubuldubletter er avledet fra denne basale strukturen.

I aksoneme er hvert par perifere mikrotubuler smeltet sammen. Det er tre proteineenheter som holder akselen til ciliene sammen. Nexin holder for eksempel de ni mikrotubulettdublettene sammen gjennom bindinger mellom dem.

Dyneinet kommer ut av det sentrale mikrotubulusparet til hvert perifert par og festes til en spesifikk mikrotubuli i hvert par. Dette tillater forening mellom dublettene og genererer en forskyvning av hvert par med hensyn til naboene.

Ciliary bevegelse

Bevegelsen til flimmerhårene minner om et piskeslag. Under ciliærbevegelse lar dyneinarmene til hver dublett mikrotubulene glide og beveger dubletten.

Dyneinet til en mikrotubule binder seg til den kontinuerlige mikrotubulen, og gjentatte ganger dreier og slipper den, og får dubletten til å gli fremover i forhold til mikrotubulene på den konvekse siden av aksonemen.

Deretter går mikrotubulene tilbake til sin opprinnelige posisjon, noe som får ciliumet til å gjenvinne sin hviletilstand. Denne prosessen gjør at ciliumet kan bue og produsere den effekten som, sammen med de andre ciliene på overflaten, gir mobilitet til cellen eller det omgivende miljøet, som tilfellet er.

Mekanismen for ciliærbevegelse avhenger av ATP, som gir nødvendig energi til dyneinarmen for dens aktivitet, og av et spesifikt ionisk medium, med visse konsentrasjoner av kalsium og magnesium.

Hårceller i det auditive systemet

I det auditive og vestibulære systemet med virveldyr er det veldig følsomme mekanoreceptorceller kalt ciliated celler, siden de har cilia i sin apikale region, der det er to typer: kinetocilia, lik motile cilia, og stereocilia med forskjellige aktinfilamenter som projiserer i lengderetningen .

Disse cellene er ansvarlige for overføring av mekaniske stimuli til elektriske signaler rettet til hjernen. De finnes forskjellige steder i virveldyr.

Hos pattedyr finnes de i organet til Corti i øret og er involvert i prosessen med å lede lyd. De er også relatert til organene i balanse.

Hos amfibier og fisk finnes de i eksterne reseptorstrukturer som er ansvarlige for å oppdage bevegelsen i det omkringliggende vannet.

Egenskaper

Hovedfunksjonen til cilia er relatert til mobiliteten til cellen. I encellede organismer (protister som tilhører phylum Ciliophora) og små flercellede organismer (vannlevende virvelløse dyr) er disse cellene ansvarlige for bevegelsen til individet.

De er også ansvarlige for bevegelse av frie celler i flercellede organismer, og når disse danner et epitel, er deres funksjon å fortrenge det vandige mediet de befinner seg i gjennom dem eller gjennom en membran eller kanal.

I muslinger med muslinger beveger hårceller væsker og partikler gjennom gjellene sine for å trekke ut og absorbere oksygen og mat. Oviduktene til kvinnelige pattedyr er foret med disse cellene, noe som gjør det mulig å transportere eggene til livmoren gjennom bevegelsen av miljøet der de finnes.

I luftveiene til terrestriske virveldyr tillater ciliærbevegelsen til disse cellene at slim glir, noe som forhindrer at lungene og luftrørene hindres av rusk og mikroorganismer.

I cerebrale ventrikler tillater det cilierte epitel, som består av disse cellene, passering av cerebrospinalvæske.

Har prokaryote celler cili?

I eukaryoter er cilia og flagella lignende strukturer som utfører motoriske funksjoner. Forskjellen mellom dem er størrelsen og antallet av dem som hver celle kan ha.

Flagellene er mye lengre og vanligvis er bare en per celle, som i sædcellen, involvert i bevegelsen av frie celler.

Noen bakterier har strukturer som kalles flagella, men disse skiller seg fra eukaryote flagella. Disse strukturene er ikke sammensatt av mikrotubuli og har ikke dynein. De er lange, stive filamenter som består av repeterende underenheter av et protein som heter flagellin.

Prokaryotiske flageller har en roterende bevegelse som drivmidler. Denne bevegelsen fremmes av en drivende struktur som ligger i kroppens cellevegg.

Medisinsk interesse av hårceller

Hos mennesker er det noen sykdommer som påvirker utviklingen av hårceller eller mekanismen for ciliærbevegelse, for eksempel ciliær dyskinesi.

Disse forholdene kan påvirke individets liv på en veldig variert måte, som kan forårsake fra lungeinfeksjoner, otitt og tilstanden til hydrocephalus hos fostre til infertilitet.

referanser

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Molekylærbiologi i cellen. Garland Science, Taylor og Francis Group.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Livet på jorden. Pearson utdanning.
3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed.
4. Eckert, R. (1990). Dyrefysiologi: mekanismer og tilpasninger (Nr. QP 31.2. E3418).
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobiologi: en introduksjon. San Francisco, CA: Benjamin Cummings.
6. Guyton, AC (1961). Lærebok for medisinsk fysiologi. Akademisk medisin, 36 (5), 556.
7. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. l'Anson, H. og Eisenhour, DJ (2008) Integrated Principles of Zoology. McGrawwHill, Boston.
8. Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). En positiv tilbakemeldingsmekanisme styrer polariteten og bevegelsen av motil cilia. Nature, 447 (7140), 97.
9. Lodish, H., Darnell, JE, Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, & Matsudaira, P. (2008). Mollekylær cellebiologi. Macmillan.
10. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.