섬모와 편모는 세포에 대한 두 가지 유형의 미세한 부속물입니다. 섬모는 동물과 미생물 모두에서 발견되지만 대부분의 식물에서는 발견되지 않습니다. 편모는 진핵 생물의 게임뿐만 아니라 박테리아의 이동성에 사용됩니다. 섬모와 편모는 모두 운동 기능을 제공하지만 다른 방식으로 제공됩니다. 둘 다 운동 단백질 인 Dynein과 Microtubules가 작동합니다.
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섬모와 편모는 추진, 감각 장치, 클리어런스 메커니즘 및 살아있는 유기체에서 수많은 다른 중요한 기능을 제공하는 세포의 소기관입니다.
섬모는 무엇입니까?
섬모는 17 세기 후반 Antonie van Leeuwenhoek에 의해 발견 된 최초의 오르간 넬스였습니다. 그는 운동성 (움직이는) 섬모,“작은 다리”를 관찰했는데, 그는“동물성”(아마도 원생 동물)에 상주하는 것으로 묘사했다. 비가석 섬모는 더 나은 현미경으로 훨씬 나중에 관찰되었습니다. 대부분의 섬모는 동물에 존재하며, 거의 모든 유형의 세포에서 진화의 많은 종에 대해 보존되어 있습니다. 그러나 일부 섬모는 생식 형태의 식물에서 찾을 수 있습니다. 섬모는 원형질 막에 의해 덮여있는 섬모 축소에 미세 소관으로 만들어집니다. 세포 신체는 섬모 단백질을 만들어 축소에 끝으로 이동시킨다; 이 과정을 내내 또는 플라그 텔라 수송 (IFT)이라고합니다. 현재 과학자들은 인간 게놈의 약 10 %가 섬모와 그들의 창세기에 전념한다고 생각합니다.
섬모는 1 ~ 10 마이크로 미터 길이입니다. 이 모발 같은 부속기 소기관은 세포를 움직이고 재료를 움직이는 데 작용합니다. 그들은 음식과 산소 수송을 허용하기 위해 조개와 같은 수생 종의 체액을 움직일 수 있습니다. 섬모는 잔해와 잠재적 인 병원체가 신체를 침범하는 것을 방지함으로써 동물의 폐에서 호흡을 돕습니다. 섬모는 편모보다 짧고 훨씬 더 많은 수로 집중합니다. 그들은 그룹에서 거의 동시에 빠른 뇌졸중으로 이동하여 파동 효과를 구성하는 경향이 있습니다. 섬모는 또한 일부 유형의 원생 동물의 운동을 도울 수 있습니다. 두 가지 유형의 섬모가 존재합니다 :운동성 (이동)과 비 동형 (또는 1 차) 섬모, 둘 다 IFT 시스템을 통해 작동합니다. 운동성 섬모는기도 통로와 폐와 귀 안쪽에 있습니다. 비 동맥 섬모는 많은 기관에 거주합니다.
Flagella 란 무엇입니까?
편모는 박테리아와 진핵 생물의 게임 및 일부 원생 동물을 움직이는 데 도움이되는 부속물입니다. 편모는 꼬리처럼 특이한 경향이 있습니다. 그들은 일반적으로 섬모보다 길다. 원핵 생물에서 Flagella는 회전이있는 작은 모터처럼 작동합니다. 진핵 생물에서는 더 부드러운 움직임을 만듭니다.
섬모 기능
섬모는 세포주기에서 역할을 수행하고 심장과 같은 동물 발달. 섬모는 선택적으로 특정 단백질이 제대로 기능하도록 허용합니다. 섬모는 또한 세포 통신 및 분자 트래 피킹의 역할을합니다.
운동성 섬모는 2 개의 미세 소관의 중심과 함께 9 개의 외부 미세 소관 쌍의 9+2 배열을 갖는다. 운동성 섬모는 리듬 기복을 사용하여 질병을 예방하기 위해 먼지, 먼지, 미생물 및 점액을 제거하는 것처럼 물질을 휩쓸고 있습니다. 이것이 호흡기 통로의 안감에 존재하는 이유입니다. 운동성 섬모는 세포 외액을 감지하고 움직일 수 있습니다.
비 동적 또는 1 차 섬모는 운동성 섬모와 동일한 구조를 준수하지 않습니다. 이들은 중심 미세 소관 구조가없는 개별 부속 미세 소관으로 배열된다. 그들은 Dynein Arms를 가지고 있지 않으므로 일반적인 비 동맹입니다. 수년 동안 과학자들은이 주요 섬모에 집중하지 않았으므로 그들의 기능을 거의 알지 못했습니다. 비 동맥 섬모는 신호를 검출하여 세포에 대한 감각 장치로서 작용한다. 그들은 감각 뉴런에서 중요한 역할을합니다. 비 동맥 섬모는 신장에서 찾을 수 있으며 소변 흐름을 감지하고 망막의 광 수용체의 눈에서 찾을 수 있습니다. 광 수용체에서, 이들은 수용체의 내부 세그먼트에서 외부 세그먼트로 중요한 단백질을 전달하는 기능; 이 기능이 없으면 광 수용체가 죽을 것입니다. 섬모가 유체의 흐름을 감지하면 세포 성장이 변화합니다.
섬모는 클리어런스 및 감각 기능보다 더 많은 것을 제공합니다. 또한 동물의 공생 미생물에 대한 서식지 또는 모집 영역을 제공합니다. 오징어와 같은 수생 동물에서,이 점액 상피 조직은 일반적이며 내부 표면이 아니기 때문에보다 직접적으로 관찰 될 수 있습니다. 숙주 조직에는 두 가지 다른 종류의 섬모 개체군이 존재합니다. 하나는 박테리아와 같은 작은 입자를 따라 파동하지만 더 큰 입자를 배제하는 긴 섬모와 환경 적 유체를 혼합하는 단기형 섬모를 배제합니다. 이 섬모는 미생물 공생을 모집하기 위해 작용합니다. 그들은 박테리아와 다른 작은 입자를 보호 된 구역으로 이동시키는 동시에 유체를 혼합하고 화학 신호를 촉진하여 박테리아가 원하는 영역을 식민지화 할 수있는 구역에서 작동합니다. 따라서 섬모는 섬모 표면에 대한 박테리아를 필터링, 명확한, 국소화, 선택 및 집계 및 제어 부착을 위해 노력합니다.
.섬모는 또한 엑소 좀의 소포 분비에 참여하는 것으로 밝혀졌다. 보다 최근의 연구는 섬모와 세포 경로 사이의 상호 작용을 보여줍니다.
flagella의 함수
편모는 원핵 생물과 진핵 생물에서 찾을 수 있습니다. 그들은 박테리아의 표면에서 길이가 20 마이크로 미터에 도달하는 여러 단백질로 만든 긴 필라멘트 소기관입니다. 일반적으로 편모는 섬모보다 길고 움직임과 추진을 제공합니다. 박테리아 편모 필라멘트 모터는 분당 15,000 회전 (RPM)만큼 빠르게 회전 할 수 있습니다. Flagella의 수영 능력은 음식과 영양소를 찾는 것, 재생산 또는 침입 호스트의 기능에 도움이됩니다.
박테리아와 같은 원핵 생물에서, 편모는 추진 메커니즘으로 작용합니다. 그들은 박테리아가 체액을 통해 수영하는 주요 방법입니다. 박테리아의 편모는 토크를위한 이온 모터, 모터 토크를 전달하는 후크, 필라멘트 또는 박테리아를 추진하는 긴 꼬리 같은 구조를 갖습니다. 모터는 필라멘트의 거동에 영향을 미쳐 박테리아의 이동 방향을 바꿀 수 있습니다. 편모가 시계 방향으로 움직이면 슈퍼 코일을 형성합니다. 여러 편모가 번들을 형성 할 수 있으며, 이들은 박테리아를 직선 경로로 추진하는 데 도움이됩니다. 반대 방향으로 회전하면 필라멘트는 더 짧은 슈퍼 코일을 만들고 편모 묶음이 분해되어 텀블링이 발생합니다. 실험의 고해능이 부족하여 과학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 편모 운동을 예측합니다.
유체의 마찰량은 필라멘트가 슈퍼 코일의 방식에 영향을 미칩니다. 박테리아는 대장균과 같은 여러 편모를 주최 할 수 있습니다. 편모는 박테리아가 한 방향으로 수영 한 다음 필요에 따라 돌리도록 허용합니다. 이것은 푸시 및 당기기 사이클을 포함한 다양한 방법을 사용하는 회전의 나선형 편모를 통해 작동합니다. 또 다른 움직임 방법은 번들로 세포 몸체를 감싸서 달성됩니다. 이런 식으로 Flagella는 동작을 역전시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 박테리아가 도전적인 공간을 만나면 편모가 번들을 재구성하거나 분해 할 수 있도록하여 위치를 바꿀 수 있습니다. 이 다형성 상태 전이는 다른 속도를 허용하며, 푸시 및 풀 상태는 일반적으로 래핑 된 상태보다 빠릅니다. 이것은 다른 환경에서 도움이됩니다. 예를 들어, 헬리컬 다발은 코르크 스크류 효과로 점성 부위를 통해 박테리아를 움직일 수 있습니다. 이것은 박테리아 탐사에 도움이됩니다.
편모는 박테리아에 대한 움직임을 제공하지만 병원성 박테리아가 주민을 식민지화하여 질병을 전달하는 데 도움이되는 메커니즘을 제공합니다. 편모는 트위스트 앤 스틱 방법을 사용하여 박테리아를 표면에 고정시킵니다. 편모는 또한 숙주 조직에 대한 접착력을위한 교량 또는 스캐 폴드 역할을합니다.
진핵 생물 편모는 구성에서 원핵 생물로부터 분기됩니다. 진핵 생물의 편모는 훨씬 더 많은 단백질을 함유하고 있으며 동일한 일반적인 운동 및 제어 패턴으로 운동성 섬모와 유사하게 유사합니다. 편모는 운동뿐만 아니라 세포 공급 및 진핵 생식을 돕기 위해 사용됩니다. 편모는 플라 젤라 수송을 사용합니다. 이는 플라 젤라 이동성을 사용하는 신호 전달 분자에 필요한 복합 단백질의 수송입니다. 편모는 Mastigophora protozoa와 같은 미세한 유기체에 존재하거나 큰 동물 안에 존재할 수 있습니다. 다수의 미세한 기생충은 또한 편모를 가지고 있으며 숙주 유기체를 통한 여행을 돕습니다. 이들 원수의 기생충의 편모는 또한 곤충과 같은 벡터에 부착을 돕는 paraflagellar 막대 또는 PFR을 가지고있다. 진핵 생물에서 편모의 다른 예에는 정자와 같은 게임의 꼬리가 포함됩니다. 편모는 또한 스폰지 및 기타 수생 종에서 발견 될 수 있습니다. 이 생물의 편모는 호흡을 위해 물을 옮기는 데 도움이됩니다. 진핵 생물 편모는 또한 거의 작은 안테나 또는 감각 소기관 역할을합니다. 과학자들은 이제 진핵 생물 편모의 기능의 폭을 이해하기 시작했습니다.
섬모와 관련된 질병
최근 과학적 발견은 섬모와 관련된 돌연변이 또는 다른 결함이 많은 질병을 유발한다는 것을 발견했습니다. 이러한 조건은 섬모 병증이라고합니다. 그들은 고통을 겪는 개인에게 깊이 영향을 미칩니다. 일부 섬모 병증에는인지 장애, 망막 변성, 청력 상실, 무정부 상태 (냄새 감각 상실), 두개 안면 이상,기도 및기도 이상, 좌파 비대칭 및 관련 심장 결함, 췌장 낭종, 간 질환, 불임, 폴리 앤 팩트 및 신장 비정상이 포함됩니다. 또한 일부 암은 섬모 병증과 관련이 있습니다.
섬모 기능 장애와 관련된 일부 신장 장애에는 신경계 및 상 염색체 우성 및 상 염색체 열성 다낭성 신장 질환이 포함됩니다. 오작동 섬모는 소변 흐름의 검출이 없어서 낭종 발달로 이어지기 때문에 세포 분열을 막을 수 없습니다.
Kartagener의 증후군에서 Dynein Arm 기능 장애는 박테리아 및 기타 물질의 호흡기를 비효율적으로 청소합니다. 이로 인해 호흡기 감염이 반복 될 수 있습니다.
Bardet-Biedl 증후군에서 섬모 기형은 망막 퇴행, 다축성, 뇌 장애 및 비만과 같은 문제로 이어집니다.
비 유인성 질병은 담배 잔류 물로 인한 섬모의 손상으로 인해 발생할 수 있습니다. 이것은 기관지염 및 기타 문제로 이어질 수 있습니다.
병원체는 또한 Bordetella 종과 같은 섬모에 의한 박테리아의 정상적인 공생 육성을 지휘 할 수 있으며, 이로 인해 섬모 박동이 감소하여 병원체가 기질에 부착되어 인간기도의 감염을 유발할 수 있습니다.
.flagella와 관련된 질병
다수의 박테리아 감염은 편모 기능과 관련이 있습니다. 병원성 박테리아의 예로는 살모넬라 enterica, 대장균, 슈도모나스 aeruginosa 및 campylobacter jejuni가 있습니다. 박테리아가 숙주 조직을 침범하도록하는 다수의 상호 작용이 발생합니다. 편모는 결합 프로브 역할을하여 호스트 기판에서 구매를 추구합니다. 일부 phytobacteria는 편모를 사용하여 조직 조직을 준수합니다. 이로 인해 과일과 채소와 같은 생산은 인간과 동물을 감염시키는 박테리아의 2 차 숙주가됩니다. 한 가지 예는 리스테리아 모노 사이토 유전자이며, 물론 대장균과 살모넬라 넬라는 식품 매개 질병의 악명 높은 제제입니다.
Helicobacter Pylori는 편모를 사용하여 점액을 통해 수영을하고 위 안감을 침범하여 보호 위산을 피합니다. 점막 안감은 편모 결합하여 그러한 침입을 포획하는 면역 방어 역할을하지만 일부 박테리아는 인식과 포획을 피하는 몇 가지 방법을 찾습니다. 편모의 필라멘트는 호스트가 그들을 인식 할 수 없도록 저하 될 수 있거나 그들의 표현과 운동성을 끄질 수 있습니다.
Kartagener의 증후군은 또한 Flagella에도 영향을 미칩니다. 이 증후군은 미세 소관 사이의 다이네 인 암을 방해합니다. 결과는 계란으로 수영하고 수영하는 데 필요한 추진력이없는 정자 세포로 인한 불임입니다.
과학자들이 섬모와 편모에 대해 더 많이 배우고 유기체에서 자신의 역할을 더욱 설명함에 따라 질병 치료 및 의약품 만들기에 대한 새로운 접근법은 따라야합니다.
