Определение жгутика
Жгутик микроскопический волосоподобный органеллы используется клетками и микроорганизмами для движения. Слово «жгутик» в переводе с латыни означает «кнут», точно так же, как жгутики «бич» (множественное число) часто используют для передвижения. Специализированные жгутики у некоторых организмов также используются в качестве сенсорных органелл, которые могут обнаруживать изменения температуры и pH.
Функция жгутика
Жгутики – это нитевидные белковые структуры, обнаруженные в бактерии, археи и эукариоты, хотя они чаще всего встречаются у бактерий. Они обычно используются для продвижения клетка через жидкость (то есть бактерии и сперма). Однако жгутики имеют много других специализированных функций. Некоторые эукариотические клетки используют жгутик для увеличения скорости размножения. Другие эукариотические и бактериальные жгутики используются для определения изменений в окружающей среде, таких как изменения температуры или pH. Недавняя работа с зеленой водорослью Chlamydomonas reinhardtii показала, что жгутик также может быть использован в качестве секреторной органеллы, но это открытие требует больше времени для полного понимания.
Примеры жгутика
Жгутик может состоять из разных структур в зависимости от организм особенно при сравнении жгутиков от эукариот и бактерий. Поскольку эукариоты обычно являются сложными организмами, прикрепленный жгутик также является более сложным. Жгутик состоит из микротрубочек, состоящих из белка, называемого тубулин. Девять микротрубочек пары окружают еще две пары микротрубочек в центре, образуя ядро жгутика; это известно как договоренность «девять плюс два». Вся структура «девять плюс два» закреплена в базальном теле организма. Эти связанные микротрубочки используют АТФ, чтобы сгибаться взад и вперед вместе, подобно кнутовому движению.
Хотя мало многоклеточный у эукариот есть настоящий жгутик, почти половина человека Население производит клетки с ними в форме спермы. Это единственная клетка в организме человека с жгутиком, и не зря. Чтобы перемещаться по влагалищному тракту, чтобы встретить яйцеклетку, сперматозоид должен уметь плавать или перемещаться на очень большие расстояния (по сравнению клетки с размером тела). Без жгутика было бы очень мало шансов на оплодотворение или стабильность населения.
С другой стороны, бактериальные жгутики структурированы и функционируют совершенно иначе, чем эукариотические аналоги. Эти жгутики сделаны из белка под названием флагеллин. АТФ не нужен, потому что бактериальный жгутик может использовать энергию протон-движущей силы. Это означает, что энергия получается из ионных градиентов – обычно водорода или натрия – которые лежат на клеточных мембранах. Эти жгутики имеют спиральную форму и быстро вращаются, как ветряная мельница, чтобы двигать организм, а не взмахивать взад-вперед. Бактерии Escherichia coli используют эту ветряную мельницу, чтобы продвигать мочеиспускательный канал вызывать инфекции мочевыводящих путей. Salmonella enterica, вредный патоген, использует несколько жгутиков, похожих на ветряные мельницы, для заражения людей-хозяев.
Сравнение движения жгутика у бактериальных (прокариотических) и эукариотических организмов:
Типы жгутиков
Жгутиковая структура состоит из трех различных частей: кольца, встроенные в базальное тело, крючок у поверхности организма, чтобы удерживать его на месте, и жгутиковые белки жгутика. У каждого жгутика есть эти три общие черты, независимо от организма. Тем не менее, есть четыре различных типа бактериального жгутика в зависимости от местоположения:
Б. Лихотрихус: Несколько жгутиков на одном конце организма или на другом.
C. Амфитричный: Единый жгутик на обоих концах организма.
D. Перитриховые: Несколько жгутиков прикреплены по всему организму.
Однодомные, амфитриховые и жёлто-богатые жгутики считаются полярными жгутиками, потому что жгутик строго расположен на концах организма. Эти жгутики могут вращаться как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Движение по часовой стрелке продвигает организм (или клетку) вперед, а движение против часовой стрелки тянет организм назад.
Перитрихозные жгутики не считаются полярными, потому что они расположены по всему организму. Когда эти жгутики вращаются против часовой стрелки, они образуют пучок, который движет организм в одном направлении. Если несколько жгутиков оторвутся и начнут вращаться по часовой стрелке, то организм начнет опрокидывание. За это время организм не может двигаться ни в каком реальном направлении.
Если какой-либо жгутик перестанет вращаться – независимо от полярности – организм изменит направление. Это вызвано броуновским движением (постоянным движением жидких частиц) и потоками жидкости, догоняющими организм и вращающими его вокруг. Некоторые организмы, которые не могут самостоятельно изменить направление, полагаются на броуновское движение и потоки жидкости, чтобы сделать это для них.
- ATP – аденозинтрифосфат, маленький молекула используется в клетках как коэнзим это передает энергию.
- Микротрубочки – Микроскопическая трубчатая структура, присутствующая в цитоплазма клеток, которые помогают сформировать цитоскелет,
- Базальное тело – органелла, образующая основу жгутика; это похоже на центриоль в структуре.
- Броуновское движение – Случайное движение частиц в жидкости (жидкости или газа), вызванное столкновением с другими молекулами в той же жидкости.
викторина
1. Какова основная функция жгутика?A. Производство энергииB. связьC. передвижениеD. Производство тепла
Ответ на вопрос № 1
С верно. Хотя жгутик может делать много вещей, основная функция состоит в том, чтобы продвигать клетку или организм.
2. Что дает бактериальному жгутику энергию?A. ATPB. Ионные градиентыC. Базальные телаD. Флагеллин
Ответ на вопрос № 2
В верно. В отличие от эукариотического жгутика, бактериальный жгутик использует энергию от ионных градиентов (обычно водорода или натрия) для движения топлива.
3. Что из перечисленного не считается полярным бактериальным жгутиком?A. MonotrichousB. AmphitrichousC. LophotrichousD. кругоресничные
Ответ на вопрос № 3
D верно. Перитрихозный жгутик не считается полярным, потому что он расположен на каждой части организма, а не только на концах.