Karakteristik dan komposisi aksonema

Dia aksonema Ini adalah struktur sitoskeletal internal silia dan momok berdasarkan mikrotubulus dan yang memberikan gerakan kepada mereka. Strukturnya dibentuk oleh membran plasma yang mengelilingi sepasang mikrotubulus pusat dan sembilan pasang mikrotubulus perifer.

Axonema terletak di luar sel dan jangkar di dalamnya melalui tubuh basal. Ini memiliki diameter 0,2 μm dan panjangnya dapat bervariasi dari 5-10 μm dalam silia hingga beberapa mm dalam momok beberapa spesies, meskipun ini umumnya berukuran 50 -150 μm.

Gambar mikroskop transmisi elektronik. Memotong aksonema yang diisolasi dari chlamydomonas sp sp. Diambil dan diedit dari: Fasilitas Mikroskop Dartmouth Electron, Dartmouth College [Domain Publik].

Struktur aksonema silia dan flagella sangat konservatif di semua organisme eukariotik, dari mikroalgae Chlamydomonas untuk momok sperma manusia.

[TOC]

Karakteristik

Axonemas dari sebagian besar silia dan momok memiliki konfigurasi yang dikenal sebagai "9+2", yaitu sembilan pasang mikrotubulus perifer yang mengelilingi pasangan pusat.

Mikrotubulus masing -masing pasangan berbeda dalam ukuran dan komposisi, kecuali torsi pusat, yang menyajikan kedua mikrotubulus yang serupa. Tubulus ini adalah struktur yang stabil yang mampu menahan pecah.

Mikrotubulus menyajikan polaritas dan semuanya memiliki pengaturan yang sama, dengan "+" mereka berakhir ke puncak dan akhir "-" pada dasarnya terletak.

Struktur dan Komposisi

Seperti yang sudah kami tunjukkan, struktur aksonema adalah tipe 9+2. Mikrotubulus adalah struktur silinder panjang, dibentuk oleh protofilamen. Protofilamen, pada gilirannya, dibentuk oleh subunit protein yang disebut alpha tubuline dan beta tubulin.

Setiap protofilamen memiliki unit alpha tubulin di satu ujung, sedangkan ujung lainnya memiliki unit tubulin beta. Akhir dengan terminal beta tubulina disebut "+" akhir, ujung lainnya akan menjadi akhir "-". Semua protofilamen dari mikrotubulus yang sama berorientasi dengan polaritas yang sama.

Dapat melayani Anda: makrofag: karakteristik, pembentukan, jenis, fungsi

Mikrotubulus mengandung, selain tubulin, protein yang disebut protein yang terkait dengan mikrotubulus (MAP). Dari setiap pasangan mikrotubulus perifer, ukuran terkecil (mikrotubulus A) terdiri dari 13 protofilamen.

Mikrotubulum B hanya memiliki 10 protofilamen, tetapi lebih besar dari mikrotubulus. Torsi mikrotubulus pusat memiliki ukuran yang sama dan masing -masing terdiri dari 13 protofilamen.

Torsi mikrotubulus pusat ini dikunci oleh selubung pusat, dari sifat protein, yang akan terhubung dengan mikrotubulus ke periferal dengan menggunakan sinar radial. Untuk bagian mereka, mikrotubulus A dan B dari masing -masing pasangan mengikat satu sama lain dengan protein yang disebut nexina.

Dari mikrotubulus juga bagian dari sepasang lengan yang dibentuk oleh protein yang disebut Dineina. Protein ini bertanggung jawab untuk menggunakan energi yang tersedia di ATP untuk mencapai pergerakan silia dan momok.

Secara eksternal, aksonema ditutupi oleh membran ciliary atau flagellar yang memiliki struktur dan komposisi yang sama dari membran plasma sel.

Representasi yang disederhanakan dari penampang aksonema. Diambil dan diedit dari: AaronM di Wikipedia Inggris [domain publik].

Pengecualian untuk model aksonema "9+2"

Meskipun komposisi "9+2" dari aksonema sangat diawetkan di sebagian besar sel eukariotik yang bersilia dan/atau flagellated, ada beberapa pengecualian untuk model ini.

Dalam sperma beberapa spesies, torsi pusat mikrotubulus hilang, menimbulkan konfigurasi "9+0". Gerakan flagellar dalam sperma ini tampaknya tidak bervariasi dari yang diamati dalam aksonema dengan konfigurasi normal, sehingga diyakini bahwa mikrotubulus ini tidak memiliki partisipasi penting dalam gerakan ini.

Dapat melayani Anda: Profase

Model aksonema ini telah diamati pada sperma spesies seperti ikan Lycondontis dan anélidos gender Myzostomum.

Konfigurasi lain yang diamati di Axonemas adalah konfigurasi "9+1". Dalam hal ini ada mikrotubulus pusat tunggal, bukan pasangan. Dalam kasus seperti itu, mikrotubulus pusat dimodifikasi secara luas, menyajikan beberapa dinding konsentris.

Model aksonema ini telah diamati pada gamet jantan dari beberapa spesies cacing datar. Namun, pada spesies ini, model aksonema ini tidak diulangi dalam sel organisme bersilia atau flagellated lainnya.

Mekanisme Gerakan Aksonema

Studi tentang gerakan flagella telah menunjukkan bahwa fleksi ini terjadi tanpa kontraksi atau pemendekan mikrotubulus aksonema. Karena itu, sitolog Peter Satir telah mengusulkan model gerakan flagellar berdasarkan perpindahan mikrotubulus.

Menurut model itu, gerakan ini dicapai berkat perpindahan mikrotubulus masing -masing pasangan pada pasangannya. Model ini mirip dengan tanah longsor rantai myosin pada aktin selama kontraksi otot. Gerakan ini terjadi di hadapan ATP.

Lengan Dinein berlabuh di mikrotubulus A dari masing -masing pasangan, dengan ujungnya diarahkan ke mikrotubulum B. Di awal gerakan, Dinein Arms menempel pada situs pengikatan dalam mikrotubulus B. Kemudian, perubahan dalam konfigurasi diin yang menggerakkan mikrotubulum B ke bawah.

Nexin mempertahankan kedua mikrotubulus yang dekat satu sama lain. Selanjutnya, lengan Dinein dipisahkan dari mikrotubulus B. Kemudian dia akan bergabung lagi untuk mengulangi prosesnya. Slip ini terjadi secara bergantian antara satu sisi dan yang lain dari aksonema.

Perpindahan ini secara bergantian di satu sisi dan salah satu aksonema menyebabkan cilio, atau momok, menggandakan lebih dulu ke samping dan kemudian ke sisi yang berlawanan. Keuntungan dari model gerakan flagellar Satir adalah bahwa ia akan menjelaskan pergerakan lampiran terlepas dari konfigurasi aksonema mikrotubulus Axonema.

Dapat melayani Anda: calmodulin: struktur, fungsi dan mekanisme aksi

Penyakit terkait aksonema

Ada beberapa mutasi genetik yang dapat menyebabkan perkembangan aksonema abnormal. Kelainan ini dapat, antara lain, kurangnya salah satu lengan diin, baik internal maupun eksternal, dari mikrotubulus pusat atau sinar radial.

Dalam kasus ini, sindrom yang disebut sindrom kartagener dikembangkan, di mana, orang -orang yang menderita tidak subur karena sperma tidak dapat bergerak.

Pasien -pasien ini juga mengembangkan Viscera dalam posisi terbalik dalam kaitannya dengan posisi normal; Misalnya, jantung terletak di sisi kanan tubuh dan hati di sebelah kiri. Kondisi ini dikenal sebagai Situs Investus.

Ini juga rentan yang menderita sindrom kartagener menderita infeksi pernapasan dan sinus.

Penyakit lain yang terkait dengan perkembangan aksonema yang abnormal adalah penyakit ginjal polikistik. Dalam hal ini, beberapa kista dikembangkan di ginjal yang akhirnya menghancurkan ginjal. Penyakit seperti itu disebabkan oleh mutasi gen yang mengkodekan protein yang disebut polystyinas.

Referensi

1. M. Porter & w. Sale (2000). 9 + 2 Axoneme berlabuh beberapa dyneins lengan bagian dalam dan jaringan kinase dan phahathatase yang mengendalikan motilitas. Jurnal Biologi Sel.
2. Aksonem. Di Wikipedia. Diterima dari.Wikipedia.org.
3. G. Karp (2008). Biologi sel dan molekuler. Konsep dan eksperimen. 5^th Edisi. John Wiley & Sons, Inc.
4. S.L. Wolfe (1977). Sel biologi. Edisi omega, s.KE.
5. T. Ishikawa (2017). Struktur aksonem dari silia motil. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi.
6. R.W. LICK, h. Chemes & D.F. Albertini (2016). Axoneme: Mesin propulsif spermatozoa dan silia dan ciliopati terkait yang mengarah ke Ultimate. Jurnal Reproduksi dan Genetika Bantuan.
7. S. Resino (2013). The Cytoskeleton: Microtubules, Cilia dan Flagella. Diperoleh dari epidemiologi.com