Caratteristiche e funzioni delle cellule ciliate

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Sherman Hoover

Il cellule ciliate sono quelle cellule che hanno strutture chiamate ciglia. Le ciglia, come i flagelli, sono proiezioni citoplasmatiche di cellule, con una serie di microtubuli all'interno. Sono strutture con funzioni motorie molto precise.

Le ciglia sono piccole e corte come filamenti. Queste strutture si trovano in un'ampia varietà di cellule eucariotiche, dagli organismi unicellulari alle cellule che compongono i tessuti. Svolgono varie funzioni, dal movimento cellulare al movimento del mezzo acquoso attraverso membrane o barriere negli animali..

Organismi ciliati.
Fonte rispettivamente: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Indice articolo

  • 1 Dove si trovano le cellule ciliate?
  • 2 Caratteristiche delle ciglia
    • 2.1 Struttura delle ciglia
    • 2.2 Movimento ciliare
  • 3 Cellule ciliate del sistema uditivo
  • 4 funzioni
  • 5 Le cellule procariotiche hanno le ciglia?
  • 6 Interesse medico delle cellule ciliate
  • 7 Riferimenti

Dove si trovano le cellule ciliate?

Le cellule ciliate si trovano in quasi tutti gli organismi viventi ad eccezione di nematodi, funghi, rodofite e piante di angiosperme, in cui sono completamente assenti. Inoltre, sono molto rari negli artropodi..

Sono particolarmente comuni nei protisti, dove un particolare gruppo viene riconosciuto e identificato presentando tali strutture (ciliati). In alcune piante, ad esempio nelle felci, possiamo trovare cellule ciliate, come le loro cellule sessuali (gameti).

Nel corpo umano ci sono cellule ciliate che formano superfici epiteliali, come sulla superficie delle vie respiratorie e sulla superficie interna degli ovidotti. Possono anche essere trovati nel ventricolo cerebrale e nel sistema uditivo e vestibolare.

Caratteristiche delle ciglia

Struttura delle ciglia

Le ciglia sono brevi e numerose proiezioni citoplasmatiche che coprono la superficie cellulare. In generale, tutte le ciglia hanno una struttura fondamentalmente uguale.

Ogni cilio è costituito da una serie di microtubuli interni, ciascuno costituito da subunità di tubulina. I microtubuli sono disposti a coppie, con una coppia centrale e nove coppie periferiche che formano una sorta di anello. Questo insieme di microtubuli è chiamato assonema.

Le strutture ciliari hanno un corpo basale o cinetosoma che le fissa alla superficie cellulare. Questi cinetosomi derivano dai centrioli e sono composti da nove triplette di microtubuli, prive della coppia centrale. I doppietti dei microtubuli periferici derivano da questa struttura basale.

Nell'assonema ogni coppia di microtubuli periferici è fusa. Ci sono tre unità proteiche che tengono insieme l'assonema delle ciglia. Nexin, ad esempio, tiene insieme i nove doppietti dei microtubuli attraverso legami tra di loro..

La dineina esce dalla coppia di microtubuli centrali a ciascuna coppia periferica, legandosi a un microtubulo specifico di ciascuna coppia. Ciò consente l'unione tra i doppietti e genera uno spostamento di ciascuna coppia rispetto ai suoi vicini..

Movimento ciliare

Il movimento delle ciglia ricorda un colpo di frusta. Durante il movimento ciliare, i bracci di dineina di ciascun doppietto consentono ai microtubuli di scorrere spostando il doppietto..

La dineina di un microtubulo si lega al microtubulo continuo, ruotandolo e rilasciandolo ripetutamente, facendo scorrere il doppietto in avanti rispetto ai microtubuli sul lato convesso dell'assonema..

Successivamente, i microtubuli tornano alla loro posizione originale, facendo ritornare il cilio al suo stato di riposo. Questo processo consente al cilio di inarcarsi e produrre l'effetto che, insieme alle altre ciglia sulla superficie, danno mobilità alla cellula o al mezzo circostante, a seconda dei casi..

Il meccanismo del movimento ciliare dipende dall'ATP, che fornisce l'energia necessaria al braccio dineina per la sua attività, e da uno specifico mezzo ionico, con determinate concentrazioni di calcio e magnesio..

Cellule ciliate del sistema uditivo

Nel sistema uditivo e vestibolare dei vertebrati ci sono cellule meccanorecettrici molto sensibili chiamate cellule ciliate, poiché hanno ciglia nella loro regione apicale, dove ne esistono due tipi: chinetocilia, simile alle ciglia mobili, e stereocilia con vari filamenti di actina sporgenti longitudinalmente..

Queste cellule sono responsabili della trasduzione di stimoli meccanici in segnali elettrici diretti al cervello. Si trovano in luoghi diversi nei vertebrati.

Nei mammiferi si trovano nell'organo di Corti all'interno dell'orecchio e sono coinvolti nel processo di conduzione del suono. Sono anche legati agli organi dell'equilibrio.

Negli anfibi e nei pesci, si trovano in strutture recettrici esterne responsabili della rilevazione del movimento dell'acqua circostante.

Caratteristiche

La funzione principale delle ciglia è legata alla mobilità della cellula. Negli organismi unicellulari (protisti appartenenti al phylum Ciliophora) e piccoli organismi multicellulari (invertebrati acquatici), queste cellule sono responsabili dello spostamento dell'individuo.

Sono anche responsabili dello spostamento delle cellule libere all'interno di organismi multicellulari e quando questi formano un epitelio, la loro funzione è di spostare il mezzo acquoso in cui si trovano attraverso di loro o attraverso una membrana o un condotto..

Nei molluschi bivalvi, le cellule ciliate muovono fluidi e particelle attraverso le branchie per estrarre e assorbire ossigeno e cibo. Gli ovidotti delle femmine di mammiferi sono rivestiti con queste cellule, consentendo il trasporto degli ovuli verso l'utero, attraverso il movimento dell'ambiente in cui si trovano..

Nel tratto respiratorio dei vertebrati terrestri, il movimento ciliare di queste cellule consente al muco di scorrere, impedendo che i dotti polmonari e tracheali vengano ostruiti da detriti e microrganismi..

Nei ventricoli cerebrali l'epitelio ciliato, costituito da queste cellule, consente il passaggio del liquido cerebrospinale.

Le cellule procariotiche hanno le ciglia?

Negli eucarioti, ciglia e flagelli sono strutture simili che svolgono funzioni motorie. La differenza tra loro è la loro dimensione e il numero di essi che ogni cella può avere.

I flagelli sono molto più lunghi e di solito solo uno per cellula, come nello sperma, è coinvolto nel movimento delle cellule libere..

Alcuni batteri hanno strutture chiamate flagelli, ma differiscono dai flagelli eucariotici. Queste strutture non sono costituite da microtubuli e non hanno dineina. Sono filamenti lunghi e rigidi costituiti da subunità ripetute di una proteina chiamata flagellina..

I flagelli procarioti hanno un movimento rotatorio come i propellenti. Questo movimento è promosso da una struttura motrice situata nella parete cellulare del corpo..

Interesse medico delle cellule ciliate

Nell'uomo ci sono alcune malattie che influenzano lo sviluppo delle cellule ciliate o il meccanismo del movimento ciliare, come la discinesia ciliare.

Queste condizioni possono influenzare la vita di un individuo in modo molto vario, causando da infezioni polmonari, otiti e condizioni di idrocefalo nei feti, alla sterilità.

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