Основное отличие - реснички против жгутиков

Реснички и жгутики - это внешние структуры в клетках, которые в основном участвуют в перемещении клеток. Реснички - это короткие, похожие на волосы структуры, присутствующие в большом количестве по всей поверхности некоторых клеток. Жгутики представляют собой длинные нитевидные структуры, в меньшем количестве присутствующие только на одном конце клетки. Реснички бьют в согласованном ритме, а жгутики бьют независимо друг от друга. Реснички встречаются только в эукариотических клетках. Жгутики находятся как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Организмы, содержащие как подвижные реснички, так и жгутики, могут быть сгруппированы как ундулиподии. В главное отличие между ресничками и жгутиками находится то, что реснички предотвращают накопление пыли внутри дыхательных трубок, создавая тонкий слой слизи вдоль трубок, тогда как жгутики в основном используются сперматозоидами для продвижения себя через женский репродуктивный орган.

В этой статье объясняется,

1. Что такое реснички - Структура, типы, функции, особенности 2. Что такое жгутики - Структура, типы, функции, особенности 3. В чем разница между ресничками и жгутиками

Что такое реснички

Реснички - это тонкие, похожие на волосы структуры или органеллы, которые отходят от поверхности большинства эукариотических клеток. В эукариотических клетках обнаруживаются два типа ресничек: первичные / неподвижные реснички и подвижные реснички.

Первичные реснички

Первичные реснички находятся в каждой животной клетке; единственная первичная ресничка обнаруживается во всех клетках млекопитающих. В основном они находятся в органах чувств человека, таких как глаз и нос. Внешний сегмент фоторецепторной клетки стержня, который находится в человеческом глазу, соединяется с его клеточным телом через специализированную ресничку. Дендритная ручка обонятельного нейрона также содержит около десяти первичных ресничек. Таким образом, первичные реснички рассматриваются как сенсорные клеточные антенны, которые координируют многочисленные сигнальные пути в клетках. Эти сигнальные пути иногда могут быть связаны с делением и дифференцировкой клеток. Дисфункция первичных ресничек приводит к таким заболеваниям, как генетические цилиопатии, поликистоз почек и врожденный порок сердца.

Подвижные реснички

Подвижные реснички в большом количестве находятся на поверхности клеток, бьются согласованными волнами. Подвижные реснички в слизистой оболочке трахеи вымывают слизь, содержащую грязь, из легких. Биение ресничек в маточных трубах у самок позволяет яйцеклетке двигаться к матке от яичника. Эпителиальные натриевые каналы расположены вдоль ресничек, регулируя уровень жидкости, омывая реснички. Подвижность ресничек зависит от уровня окружающей их жидкости. Реснички респираторного эпителия легких показаны на рисунке 1.

Рисунок 1: Реснички респираторного эпителия

Строение ресничек

Реснички образуются во время цилиогенеза. Цитоскелет на основе микротрубочек, который называется аксонема, находится внутри ресничек. В первичных ресничках этот аксонема содержит девять дублетов внешних микротрубочек (9 + 0 аксонемы), которые собираются в кольцо. В подвижной ресничке, помимо девяти внешних дублетов микротрубочек кольца, два центральных синглета микротрубочек (9 + 2 аксонемы) присутствуют в середине реснички.

Dynein представляет собой белок, образующий мостики, соединяющие дублеты соседних микротрубочек. Динеин активируется АТФ, создавая изгибающее движение, скользя по соседним дублетам микротрубочек. Аксонемный цитоскелет обеспечивает сайты связывания для молекулярных моторных белков, таких как кинезин II. Кинезин II способствует переносу белков вверх и вниз по микротрубочкам.

Ресничка своим основанием прикрепляется к базальное тело, который является центром организации микротрубочек. Базальное тельце содержит такие белки, как CEP164, CEP170 и ODF2, которые регулируют стабильность и формирование ресничек. Зона перехода между аксонемой и базальным телом служит док-станцией для моторных белков и внутрижгутикового транспорта. Ресничный корешок представляет собой структуру цитоскелета диаметром около 100 нм, берущую свое начало от базального тела и простирающуюся по направлению к ядру клетки. Строение подвижной реснички показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Структура реснички

Функция ресничек

Ресничка работает как наномашина, состоящая из около 600 белков в своем молекулярном комплексе, функционирующих независимо. В эпителиальных клетках первичные реснички служат клеточными антеннами, которые обеспечивают химиочувствительность, механочувствительность и термочувствительность внеклеточной среды. Они опосредуют клеточные сигнальные пути. Подвижные реснички также играют секреторную роль ниже по течению от потока жидкости. Большинство эпителиальных клеток реснитчатые. Реснички предотвращают накопление пыли внутри дыхательных трубок, трахеи, создавая тонкий слой слизи вдоль трахеи. Реснички в фаллопиевых клетках позволяют яйцеклетке проходить по фаллопиевой трубе.

Что такое жгутики

Жгутики представляют собой ресничные органеллы, которые выступают со стороны некоторых прокариотических или эукариотических клеток. Основная роль жгутиков в клетке - клеточное движение. Жгутики также служат сенсорными органеллами для определения химических веществ и температуры окружающей среды. Прокариотические и эукариотические жгутики различаются по своему составу. Хламидомонада, содержащая жгутики на стороне клетки, показана на рисунке 3.

Рисунок 3: Хламидомонада со своими жгутиками

Строение жгутиков

Выделяют три типа жгутиков: бактериальные, архейные и эукариотические. Жгутики бактерий представляют собой спиральные нити, содержащие роторные двигатели, которые вращаются по или против часовой стрелки. Можно идентифицировать различное расположение жгутиков прокариот. У Vibrio cholera-like monotrichous бактерии есть единственный жгутик. Множественные жгутики, расположенные на одном месте, встречаются у лофотрихозных бактерий. Основания этих жгутиков окружены специальной областью клеточной мембраны, называемой полярной органеллой. Бактерии, состоящие из двух жгутиков на каждой из двух противоположных сторон, называются амфитрихозными бактериями. Некоторые спирохеты состоят из специализированных жгутиков, выходящих из противоположных полюсов, которые образуют аксиальную нить. Перитриховые бактерии, такие как кишечная палочка, содержат выступающие со всех сторон жгутики. Расположение жгутиков бактерий показано на рисунке 4.

Рисунок 4: Расположение жгутиков у бактерий

Жгутик бактерий состоит из роторного двигателя, который состоит из белков. Он приводится в движение протонной движущей силой, создаваемой H⁺ градиент концентрации ионов через клеточную мембрану. Ротор работает со скоростью от 6 000 до 17 000 об / мин. Flagella работает со скоростью от 200 до 1 000 об / мин. Вращение жгутиков может достигать 60 клеток в секунду.

С другой стороны, жгутики архей считаются негомологичными. Эукариотические жгутики структурно похожи на эукариотические реснички, но различаются в зависимости от функции. Эукариотические клетки, такие как животные, растения и простейшие, содержат в своих клетках жгутики.

Функции жгутиков

Жгутики бактерий и архей участвуют в перемещении клеток, перемещая клетку в другое место для удовлетворения таких требований, как питание, размножение и кровообращение. Сперматозоиды млекопитающих особенно используют жгутики, чтобы продвигаться через женский репродуктивный орган, пока не встретятся с яйцеклеткой.

Внутренние и внешние ветви динеина, соединяющие девять дублетов микротрубочек, используют энергию гидролизованного АТФ для создания пропеллероподобного движения в жгутике. Присутствие нексина в жгутике дает плоское волнообразное движение. Разница между биением жгутика и реснички показана на рисунке 5.

Рисунок 5: Разница между движением жгутика и реснички

Разница между ресничками и жгутиками

Количество на ячейку

Реснички: Одна клетка содержит большое количество ресничек.

Жгутики: Одна клетка содержит меньшее количество жгутиков.

Форма

Реснички: Реснички - короткие, похожие на волосы структуры.

Жгутики: Жгутики - длинные плетевидные образования.

Длина

Реснички: Реснички около 5-10 мкм в длину.

Жгутики: Жгутики имеют длину около 150 мкм.

Состав

Реснички: Первичные реснички состоят из 9 + 0 аксонемной структуры, а подвижные реснички состоят из 9 + 2 аксонемной структуры. Оба типа ресничек лишены нексина.

Жгутики: Жгутики состоят из 9 + 2 аксонемной структуры, а нексин находится между дублетами микротрубочек, генерируя вращательное движение в жгутике.

Присутствие

Реснички: Реснички встречаются только в эукариотических клетках.

Жгутики: Жгутики находятся как в прокариотических, так и в эукариотических клетках.

Вхождение

Реснички: Реснички встречаются по всей клетке.

Жгутики: Жгутики встречаются на одном конце клетки.

Координация

Реснички: Реснички били согласованно.

Жгутики: Жгутики бьют самостоятельно.

Движение

Реснички: Реснички демонстрируют широкое движение или маятниковый ход.

Жгутики: Жгутики демонстрируют волнообразное движение.

Механизм действия

Реснички: Реснички используют кинезин, который содержит активность АТФазы, вырабатывая энергию для выполнения движения.

Жгутики: Жгутики питаются за счет протонно-движущей силы плазматической мембраны.

Роль

Реснички: Реснички предотвращают скопление пыли в дыхательных трубках, создавая в трубке тонкий слой слизи.

Жгутики: Жгутики в основном используются сперматозоидами для движения и движения.

Функция

Реснички: Реснички участвуют в таких процессах, как движение, питание и кровообращение.

Жгутики: Жгутики участвуют в передвижении.

Примеры

Реснички: Реснички находятся в слизистой оболочке труб тела, таких как дыхательные пути и репродуктивные органы у млекопитающих.

Жгутики: Большинство бактерий, архей и эукариот состоят из жгутиков. Эвглена считается жгутиковидным эукариотом. У млекопитающих сперматозоиды состоят из жгутиков.

Заключение

И реснички, и жгутики - структурно идентичные органеллы; основное различие между ресничками и жгутиками заключается в их функции, а не в строении. Реснички - это короткие, похожие на волосы структуры, которые находятся в высокой плотности на поверхности клеток млекопитающих. Реснички демонстрируют биение вперед и назад, в то время как жгутики демонстрируют движение, напоминающее пропеллер. Следовательно, реснички в основном участвуют в питании, размножении и кровообращении у эукариот, а жгутики в основном участвуют в перемещении. Реснички защищают дыхательные пути от скопления пыли. Реснички в фаллопиевых трубах млекопитающих перемещают яйцеклетку из яичника в матку. С другой стороны, жгутики участвуют в продвижении сперматозоидов к яйцеклетке через женский репродуктивный орган.

Ссылка: 1. «Реснички». Википедия. Фонд Викимедиа, 14 марта 2017 г. Web. 19 марта 2017 г. 2. «Жгутик». Википедия. Фонд Викимедиа, 16 марта 2017 г. Web. 19 марта 2017.

Изображение предоставлено: 1. «Бронхиолярный эпителий 3 - SEM» Чарльз Даглиан - (общественное достояние) через Commons Wikimedia2. «Схема эукариотических ресничек en» Автор LadyofHats - собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia3. «Хламидомонада (10000x)» (общественное достояние) через Commons Wikimedia4. «Жгутики» от аденозина - собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia5. «Flagellum-beating» Автор Flagellum-beating.png: Кохидаи, Л. производная работа: Уруцег (разговор) - Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia