- On es troben les cèl·lules ciliades?
- Característiques dels cilis
- Estructura dels cilis
- moviment ciliar
- Cèl·lules ciliades de sistema auditiu
- funcions
- ¿Les cèl·lules procariotes tenen cilis?
- Interès mèdic de les cèl·lules ciliades
- referències
Les cèl·lules ciliades són aquelles cèl·lules que presenten estructures anomenades cilis. Els cilis, a l'igual que els flagels, són projeccions citoplasmàtiques de les cèl·lules, amb un conjunt de microtúbuls al seu interior. Són estructures amb funcions motores molt precises.
Els cilis són petits i curts com filaments. Aquestes estructures es troben en una gran varietat de cèl·lules eucariotes, des d'organismes unicel·lulars fins cèl·lules que conformen teixits. Compleixen funcions variades, des del moviment cel·lular, fins al moviment de l'medi aquós a través de membranes o barreres en animals.
Organismes ciliats.
Font respectively: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59
On es troben les cèl·lules ciliades?
Les cèl·lules ciliades es troben en gairebé tots els organismes vius, excepte en els organismes nematodes, fongs, rodófitas i plantes angiospermes, en els quals estan absents del tot. A més, en els artròpodes són molt poc freqüents.
Són particularment comuns en els protistas, on un grup especialment és reconegut i identificat per presentar aquestes estructures (ciliats). En algunes plantes, per exemple en les falgueres, podem trobar cèl·lules ciliades, com les seves cèl·lules sexuals (gàmetes).
En el cos humà hi ha cèl·lules ciliades conformant superfícies epitelials, com en la superfície de l'tracte respiratori i superfície interna de oviductes. Es poden trobar també en el ventricle cerebral i en el sistema auditiu i vestibular.
Característiques dels cilis
Estructura dels cilis
Els cilis són projeccions citoplasmàtiques curtes i nombroses que cobreixen la superfície cel·lular. En general, tots els cilis posseeixen una estructura fonamentalment igual.
Cada cili es compon d'una sèrie de microtúbuls interns, cadascun constituït per subunitats de tubulina. Els microtúbuls s'ordenen en parells, amb un parell central i nou parells perifèrics que formen una mena d'anell. Aquest conjunt de microtúbuls rep el nom de axonema.
Les estructures ciliars posseeixen un cos basal o cinetosoma que els àncora a la superfície cel·lular. Aquests cinetosomes es deriven dels centríols, i estan compostos per nou triplets de microtúbuls, no tenint el parell central. D'aquesta estructura basal es deriven els doblets de microtúbuls perifèrics.
Al axonema cada parell de microtúbuls perifèrics està fusionat. Hi ha tres unitats de proteïnes que manté acoblament l'axonema dels cilis. La nexina, per exemple, manté units els nou doblets de microtúbuls a través d'enllaços entre ells.
La dineïna surt de el parell central de microtúbuls a cada parell perifèric, unint-se a un microtúbul específic de cada parell. Això permet la unió entre els doblets i genera un desplaçament de cada parell respecte als seus veïns.
moviment ciliar
El moviment dels cilis recorda un cop de fuet. Durant el moviment ciliar, els braços de dineïna de cada doblet permet que els microtúbuls llisquin movent dit doblet.
La dineïna d'un microtúbul s'uneix a l'microtúbul continu, girant i deixant anar en repetides ocasions, causant que el doblet llisqui cap endavant pel que fa als microtúbuls de la banda convex de l'axonema.
Posteriorment els microtúbuls tornen a la seva posició original, ocasionant que el cili recuperi el seu estat de repòs. Aquest procés permet que el cili s'arquegi i produeixi l'efecte que, en conjunt amb els altres cilis de la superfície, li donen mobilitat a la cèl·lula o a l'medi circumdant, segons sigui el cas.
El mecanisme de el moviment ciliar depèn de l'ATP, que aporta l'energia necessària a el braç de dineïna per a la seva activitat, i d'un mitjà iònic específic, amb determinades concentracions de calci i magnesi.
Cèl·lules ciliades de sistema auditiu
En el sistema auditiu i vestibular dels vertebrats existeixen cèl·lules mecanoreceptoras molt sensibles anomenades cèl·lules ciliades, ja que posseeixen cilis en la seva regió apical, on es troben dos tipus: cinetocilios, semblants als cilis mòbils, i estereocilios amb diversos filaments d'actina projectant longitudinalment.
Aquestes cèl·lules s'encarreguen de la transducció dels estímuls mecànics a senyals elèctrics dirigides a el cervell. Es troben en diferents llocs en els vertebrats.
En els mamífers es troben en l'òrgan de Corti dins de l'oïda i intervenen en el procés de conducció de el so. També estan relacionades amb els òrgans de l'equilibri.
En amfibis i peixos, es troben en estructures receptores externes encarregades de detectar el moviment de l'aigua circumdant.
funcions
La funció principal dels cilis està relacionada amb la mobilitat de la cèl·lula. En organismes unicel·lulars (protists pertanyents a el tall Ciliophora) i pluricel·lulars de mida petita (invertebrats aquàtics), aquestes cèl·lules estan encarregades de l'desplaçament de l'individu.
També s'encarreguen de l'desplaçament de cèl·lules lliures dins d'organismes pluricel·lulars, i quan aquestes formen un epiteli, la seva funció és desplaçar el medi aquós en què es troben a través d'elles o d'alguna membrana o conducte.
En els mol·luscs bivalves, les cèl·lules ciliades desplacen fluids i partícules a través dels seus brànquies per extreure i absorbir oxigen i aliment. Els oviductes de les femelles de mamífers estan revestits amb aquestes cèl·lules, permetent el transport dels òvuls cap a l'úter, mitjançant el moviment de l'medi en què aquests es troben.
En el tracte respiratori de vertebrats terrestres, el moviment ciliar d'aquestes cèl·lules permet el lliscament dels mocs, evitant que els conductes pulmonars i traqueals es vegin obstruïts per residus i microorganismes.
En els ventricles cerebrals l'epiteli ciliat, conformat per aquestes cèl·lules, permet el pas de el fluid cervell-espinal.
¿Les cèl·lules procariotes tenen cilis?
En eucariotes els cilis i flagels són estructures semblants que compleixen funcions motrius. La diferència entre ells és la seva mida i el nombre d'ells que pot presentar cada cèl·lula.
Els flagels són molt més llargs i sol presentar-se sol un per cèl·lula, com en els espermatozoides, involucrant-se en el moviment de cèl·lules lliures.
Alguns bacteris presenten estructures anomenades flagels, però aquests difereixen dels flagels eucariòtics. Ets estructures no estan conformades per microtúbuls ni presenten dineïna. Són filaments llargs i rígids conformats per subunitats repetides d'una proteïna anomenada flagelina.
Els flagels procariòtics tenen un moviment rotatiu a manera de propulsors. Aquest moviment està promogut per una estructura impulsora situada a la paret cel·lular de l'organisme.
Interès mèdic de les cèl·lules ciliades
En els humans hi ha algunes malalties que afecten el desenvolupament de les cèl·lules ciliars o bé el mecanisme de el moviment ciliar, com la disquinesia ciliar.
Aquestes condicions poden afectar de forma molt variada la vida d'un individu, causant des infeccions pulmonars, otitis i la condició d'hidrocefàlia en els fetus, fins infertilitat.
referències
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). Molecular Biology of the Cell. Garland Science, Taylor and Francis Group.
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologia: La vida a la Terra. Pearson educació.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitació a la Biologia. Ed. Mèdica Panamericana.
- Eckert, R. (1990). Fisiologia animal: mecanismes i adaptacions (No. QP 31.2. E3418).
- Tortora, GJ, Funke, BR, Casi, CL, & Johnson, TR (2004). Microbiology: an introduction. San Francisco, CA: Benjamin Cummings.
- Guyton, AC (1961). Textbook of medical physiology. Academic Medicine, 36 (5), 556.
- Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. l'Anson, H. and Eisenhour, DJ (2008) Integrated Principles of Zoology. McGrawwHill, Boston.
- Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). A positive feedback mechanism Governs the Polarity and motion of motile cilia. Nature, 447 (7140), 97.
- Lodish et, H., Darnell, JE, Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, & Matsudaira, P. (2008). Mollecular cell biology. Macmillan.
- Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologia. Ed. Mèdica Panamericana.