섬모는 여러 종류의 세포 원형질막의 표면에 존재하는 단 섬유상 돌기이다. 이러한 구조는 세포 운동과 세포 외 환경에서 전류 생성에 사용되는 진동 운동을 할 수 있습니다.
많은 세포는 약 10 µm 길이의 섬모로 늘어서 있습니다. 일반적으로 섬모는 상당히 조정 된 뒤에서 앞으로 이동합니다. 이러한 방식으로 세포는 유체를 통해 이동하거나 유체는 세포 자체의 표면을 이동합니다.
출처 : 각각 : Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59
막에서 이러한 연장 된 구조는 주로 미세 소관으로 구성되며 진핵 생물에서 다양한 유형의 세포에서 이동을 담당합니다.
섬모는 섬모 원생 동물 그룹의 특징입니다. 그들은 일반적으로 eumetazoa (선충류 및 절지 동물 제외)에 존재하며 일반적으로 상피 조직에 위치하여 섬모 상피를 형성합니다.
형질
진핵 섬모와 편모는 각각 직경이 약 0.25 µm 인 매우 유사한 구조입니다. 구조적으로 그들은 편모와 유사하지만, 편모를 나타내는 세포에서는 편모보다 훨씬 더 많으며 세포 표면에 융모 모양이 있습니다.
섬모는 먼저 아래쪽으로 이동 한 다음 점차적으로 곧게 펴져 조정 동작의 느낌을줍니다.
섬모는 가장 가까운 이웃 (메타 크로 너스 리듬)과 약간의 리듬을 벗어난 방식으로 이동하여 세포 표면에 일정한 유체 흐름을 생성합니다. 이 조정은 순전히 물리적입니다.
때로는 미세 소관과 섬유의 정교한 시스템이 기저 체를 결합하지만 섬모 운동에서 조정 역할을한다는 것은 입증되지 않았습니다.
많은 섬모는 이동식 구조로 기능하지 않는 것으로 보이며 기본 섬모라고 불립니다. 대부분의 동물 조직에는 난관, 뉴런, 연골, 발육 사지의 외배엽, 간 세포, 요로의 세포를 포함하는 일차 섬모가 있습니다.
후자는 움직일 수 없지만 섬모 막에는 감각 기능을 가진 수많은 수용체와 이온 채널이있는 것으로 관찰되었습니다.
섬모 생물
섬모는 원생 동물의 분류에 중요한 분류 학적 특성입니다. 섬모에 의한 운동의 주요 메커니즘을 가진 유기체는 "섬모 또는 섬모"(Phylum Ciliophora = 섬모를 가지고 있거나 존재하는 것)에 속합니다.
이 유기체는 세포 표면이 통제 된 리드미컬 한 방식으로 박동하는 섬모가 늘어서 있기 때문에 그 이름을 얻습니다. 이 그룹 내에서 섬모의 배열은 매우 다양하며 일부 유기체조차도 성인의 섬모가 부족하여 생애주기의 초기 단계에 존재합니다.
섬모충은 일반적으로 길이가 10 µm에서 3 mm 범위 인 가장 큰 원생 동물이며 광범위한 전문화를 통해 구조적으로 가장 복잡합니다. 섬모는 일반적으로 세로 및 가로 줄로 배열됩니다.
섬모가없는 섬모조차도 모든 섬모에는 친족 시스템이있는 것으로 보입니다. 이 유기체의 대부분은 자유 생활이며 다른 유기체는 특수한 공생체입니다.
구조
섬모는 중심체와 밀접한 관련이있는 기저 체에서 자랍니다. 기저 체는 중심체에 내장 된 중심체와 동일한 구조를 가지고 있습니다.
기저 체는 섬모의 기본 구조를 나타내는 축 색소의 미세 소관의 조직과 세포 표면에 섬모의 고정에 명확한 역할을합니다.
축 색소는 일련의 미세 소관 및 관련 단백질로 구성됩니다. 이 미 세관은 전자 현미경의 가장 놀라운 계시 중 하나가 될 정도로 흥미로운 패턴으로 배열되고 수정되었습니다.
일반적으로 미세 소관은 중앙 한 쌍의 미 세관이 9 개의 외부 미 세관 이중선으로 둘러싸여있는 특징적인 "9 + 2"패턴으로 배열됩니다. 이 9 + 2 형태는 원생 동물에서 인간에서 발견되는 모든 형태의 섬모의 특징입니다.
미세 소관은 축 색소의 길이를 따라 연속적으로 확장되며, 일반적으로 길이는 약 10 µm이지만 일부 세포에서는 길이가 200 µm에 이릅니다. 각각의 미세 소관은 극성을 가지며 마이너스 (-) 끝은 "기초 체 또는 키네 토좀"에 부착됩니다.
미세 소관 특성
축 색소의 미세 소관은 규칙적인 위치에서 돌출하는 수많은 단백질과 연관되어 있습니다. 그들 중 일부는 미세 소관 번들을 함께 포함하는 교차 링크로 작동하고 다른 일부는 동일한 움직임을 생성하는 힘을 생성합니다.
중앙 미세 소관 쌍 (개별)이 완성되었습니다. 그러나 각 외부 쌍을 구성하는 두 개의 미세 소관은 구조적으로 다릅니다. 세관 "A"중 하나는 13 개의 원형 필라멘트로 구성된 완전한 미세 소관이고 다른 하나는 불완전한 (tubule B) 세관 A에 부착 된 11 개의 원형 필라멘트로 구성됩니다.
이 9 쌍의 외부 미세 소관은 단백질 "넥신"의 방사형 다리에 의해 서로 그리고 중앙 쌍에 연결됩니다. 두 개의 다인 암이 각 "A"세뇨관에 부착되어 있으며, 섬모 및 편모와 같은 동일한 형태를 가진 다른 구조를이기는 역할을하는 섬모 무 축소 다인의 운동 활동이 있습니다.
섬모의 움직임
섬모는 미세 소관의 복잡한 묶음 인 축 색소의 굴곡에 의해 움직입니다. 섬모 클러스터는 단방향 파동으로 움직입니다. 각 섬모는 채찍처럼 움직이고 섬모는 완전히 확장 된 후 원래 위치에서 회복 단계가 이어집니다.
섬모의 움직임은 기본적으로 axonemic dynein의 운동 활동에 의해 구동되는 외부 미세 소관 이중선이 서로에 대해 슬라이딩함으로써 생성됩니다. dynein의 염기는 A microtubules에 결합하고 head group은 인접한 B tubules에 결합합니다.
축 색소의 외부 미세 소관을 연결하는 다리의 넥신으로 인해 하나의 이중선이 다른 이중선 위로 미끄러 져 구부러지게됩니다. 후자는 섬모의 움직임의 기초에 해당하며, 아직 알려진 바가 거의없는 과정입니다.
그 후, 미세 소관은 원래 위치로 돌아가 섬모가 휴식 상태를 회복합니다. 이 과정은 섬모가 표면의 다른 섬모와 함께 세포 또는 주변 환경에 이동성을 부여하는 효과를 생성하고 아치형으로 만듭니다.
섬모 운동을위한 에너지
세포질 다 이네 인과 마찬가지로 섬모 다 이네 인은 ATP (ATPase 활성)를 가수 분해하여 미 세관을 따라 마이너스 끝쪽으로 이동하는 모터 도메인과 꼬리의 전하 함유 영역을 가지고 있습니다. 케이스는 인접한 미세 소관입니다.
섬모는 거의 지속적으로 움직이기 때문에 ATP 형태의 많은 에너지 공급이 필요합니다. 이 에너지는 섬모가 시작되는 기저 체 근처에 일반적으로 풍부한 미토콘드리아에 의해 생성됩니다.
풍모
운동
섬모의 주요 기능은 세포 표면 위로 유체를 이동하거나 유체를 통해 개별 세포를 추진하는 것입니다.
섬모 운동은 식품 취급, 번식, 배설 및 삼투 조절 (예 : 화려한 세포) 및 세포층 표면을 통한 체액 및 점액 이동과 같은 기능에서 많은 종에게 중요합니다. 상피.
Paramecium과 같은 일부 원생 동물의 섬모는 유기체의 이동성과 음식의 구강을 향한 유기체 또는 입자의 스윕을 담당합니다.
호흡과 수유
다세포 동물에서, 그들은 예를 들어 여과에 의해 먹이를 먹는 연체 동물에서와 같이 호흡 가스와 음식 입자를 세포 표면의 물 위로 운반하여 호흡 및 영양 기능을합니다.
포유류의기도는 먼지와 박테리아가 포함 된 점액을 인후로 밀어 넣는 유모 세포로 둘러싸여 있습니다.
섬모는 또한 난관을 따라 난자를 청소하는 데 도움이되며 관련 구조 인 편모가 정자를 추진합니다. 이러한 구조는 난자를 자궁강으로 이동시키는 나팔관에서 특히 분명합니다.
호흡기를 감싸는 유모 세포로 점액과 먼지를 제거합니다. 인간의 호흡기를 둘러싸고있는 상피 세포에서는 많은 수의 섬모 (109 / cm2 이상)가 갇힌 먼지 입자 및 죽은 세포와 함께 점액 층을 입안으로 휩쓸어 삼켜 서 제거합니다.
섬모의 구조적 이상
인간의 경우 섬모 다인의 일부 유전 적 결함은 소위 Karteneger 증후군 또는 움직이지 않는 섬모 증후군을 유발합니다. 이 증후군은 정자 부동으로 인한 남성 불임이 특징입니다.
또한,이 증후군을 가진 사람들은 호흡기 섬모의 마비로 인해 폐 감염에 대한 취약성이 높아서 그 안에있는 먼지와 박테리아를 청소하지 못합니다.
다른 한편으로,이 증후군은 초기 배아 발달 동안 신체의 좌우 축 결정에 결함을 유발합니다. 후자는 최근에 발견되었으며 신체의 특정 기관의 측면 성과 위치와 관련이 있습니다.
이 유형의 다른 상태는 임신 중 헤로인 섭취로 인해 발생할 수 있습니다. 신생아는 호흡기 상피에서 섬모 축 색소의 초 구조적 변화로 인해 장기간 신생아 호흡 곤란을 겪을 수 있습니다.
참고 문헌
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). 필수 세포 생물학. 뉴욕 : 갈랜드 사이언스. 2 판.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K., & Walter, P. (2008). 세포의 분자 생물학. Garland Science, Taylor 및 Francis Group.
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). 생물학 : 과학과 자연. 피어슨 교육.
- Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). 세포. (pp. 397-402). Marban.
- Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). 동물학의 통합 원리. 뉴욕 : McGraw-Hill. 14 일 판.
- Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). 세포 및 분자 생물학. 멕시코. 편집 Pearson Education.
- Sierra, AM, Tolosa, MV, Vao, CSG, López, AG, Monge, RB, Algar, OG & Cardelús, RB (2001). 임신 중 헤로인 사용과 신생아 기 호흡 섬모의 구조적 이상과의 연관성. Annals of Pediatrics, 55 (4) : 335-338).
- Stevens, A., & Lowe, JS (1998). 인간 조직학. 하 코트 브레이스.
- Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). 조직학. Panamerican Medical Ed.