VLASOVÉ BUŇKY: VLASTNOSTI A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto vlasové buňky jsou takové buňky, které mají struktury volal řasy. Cilia, jako bičíky, jsou cytoplazmatické projekce buněk, uvnitř je sada mikrotubulů. Jsou to konstrukce s velmi přesnými motorickými funkcemi.

Cilia jsou malá a krátká jako vlákna. Tyto struktury se nacházejí v celé řadě eukaryotických buněk, od jednobuněčných organismů po buňky, které tvoří tkáně. Plní různé funkce, od pohybu buněk po pohyb vodného média přes membrány nebo bariéry u zvířat.

Ciliated organismů.

Respektive Source: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deuterostome, Flupke59

Kde se nacházejí vlasové buňky?

Vlasové buňky se vyskytují téměř ve všech živých organismech, s výjimkou hlístic, hub, rodofytů a rostlin angiospermů, ve kterých zcela chybí. Kromě toho jsou velmi vzácné u členovců.

Obzvláště se vyskytují u protistů, kde je určitá skupina rozpoznávána a identifikována prezentací takových struktur (ciliates). V některých rostlinách, například v kapradinách, najdeme vlasové buňky, jako jsou například jejich pohlavní buňky (gamety).

V lidském těle jsou řasinky tvořeny epitelovými povrchy, jako je povrch dýchacích cest a vnitřní povrch vajcovodů. Najdete je také v mozkové komoře a ve sluchovém a vestibulárním systému.

Charakteristika řasinek

Struktura řasinek

Cilia jsou krátké a četné cytoplazmatické projekce, které pokrývají buněčný povrch. Obecně platí, že všechny řasy mají v zásadě stejnou strukturu.

Každé cilium je tvořeno řadou vnitřních mikrotubulů, z nichž každá je tvořena podjednotkami tubulinu. Mikrotubuly jsou uspořádány ve dvojicích, přičemž centrální pár a devět periferních párů tvoří určitý druh prstence. Tato sada mikrotubulů se nazývá axoném.

Ciliární struktury mají bazální tělo nebo kinetozom, který je ukotvuje k buněčnému povrchu. Tyto kinetosomy jsou odvozeny od středů a jsou složeny z devíti mikrotubulárních tripletů, postrádajících centrální pár. Periferní dubletové mikrotubuly jsou odvozeny od této základní struktury.

V axonému je fúzován každý pár periferních mikrotubulů. Existují tři proteinové jednotky, které udržují axoném řasinek pohromadě. Nexin například drží devět mikrotubulových dubletu pohromadě prostřednictvím vazeb mezi nimi.

Dynein opouští centrální pár mikrotubulů do každého periferního páru a připojuje se ke specifické mikrotubulu v každém páru. To umožňuje spojení mezi dublety a generuje posunutí každého páru vzhledem k jeho sousedům.

Ciliární pohyb

Pohyb řasinek připomíná ránu bičem. Během ciliárního pohybu umožňují dyneinová ramena každého dubletu mikrotubuly klouzat pohybem dubletu.

Dynein mikrotubule se váže na kontinuální mikrotubulu, opakovaně se otáčí a uvolňuje, což způsobuje, že se dublet klouže dopředu vzhledem k mikrotubulům na konvexní straně axonemu.

Následně se mikrotubuly vrátí do své původní polohy, což způsobuje, že cilium znovu získá svůj klidový stav. Tento proces umožňuje řasnatému oblouku a vyvolává účinek, který společně s ostatními řasinkami na povrchu dává mobilitu buňce nebo okolnímu prostředí, podle okolností.

Mechanismus ciliárního pohybu závisí na ATP, který poskytuje potřebnou energii pro dyneinové rameno pro jeho aktivitu, a na specifickém iontovém médiu s určitými koncentracemi vápníku a hořčíku.

Vlasové buňky sluchového systému

Ve sluchovém a vestibulárním systému obratlovců jsou velmi citlivé mechanoreceptorové buňky zvané řasinkové buňky, protože mají řasnatku ve své apikální oblasti, kde jsou dva typy: kinetocilie, podobná motilní řasinkě, a stereocilie s různými aktinovými vlákny promítajícími se podélně.

Tyto buňky jsou zodpovědné za převod mechanických podnětů na elektrické signály směrované do mozku. Nacházejí se na různých místech obratlovců.

U savců se nacházejí v Cortiho orgánu uvnitř ucha a podílejí se na procesu vedení zvuku. Souvisejí také s orgány rovnováhy.

U obojživelníků a ryb se vyskytují ve vnějších receptorových strukturách zodpovědných za detekci pohybu okolní vody.

Funkce

Hlavní funkce řasinek souvisí s pohyblivostí buňky. U jednobuněčných organismů (protistů patřících do kmene Ciliophora) a malých mnohobuněčných organismů (vodní bezobratlí) jsou tyto buňky zodpovědné za pohyb jednotlivce.

Jsou také zodpovědné za pohyb volných buněk v mnohobuněčných organismech a pokud tvoří epitel, jejich funkcí je vytlačit vodné médium, ve kterém jsou nalezeny, skrze ně nebo přes nějakou membránu nebo potrubí.

U mlžů se vlasové buňky pohybují tekutinami a částicemi svými žábry, aby extrahovaly a absorbovaly kyslík a jídlo. Oviducts samic savců jsou lemovány těmito buňkami, což umožňuje transport vajíček do dělohy, pohybem prostředí, ve kterém se nacházejí.

V respiračním traktu suchozemských obratlovců umožňuje ciliární pohyb těchto buněk hlen klouzat, což brání plicním a tracheálním kanálkům, aby byly blokovány troskami a mikroorganismy.

V mozkových komorách umožňuje ciliated epitel, tvořený z těchto buněk, průchod mozkomíšního moku.

Mají prokaryotické buňky řasinky?

V eukaryotech jsou cilia a bičíky podobné struktury, které vykonávají motorické funkce. Rozdíl mezi nimi je jejich velikost a počet, které může mít každá buňka.

Bičíky jsou mnohem delší a obvykle pouze jeden na buňku, jako ve spermiích, se podílí na pohybu volných buněk.

Některé bakterie mají struktury zvané flagella, ale ty se liší od eukaryotických bičíků. Tyto struktury nejsou tvořeny mikrotubuly a nemají dynein. Jsou to dlouhá, pevná vlákna tvořená opakujícími se podjednotkami proteinu zvaného flagellin.

Prokaryotické bičíky mají rotační pohyb jako hnací plyny. Tento pohyb je podporován hnací strukturou umístěnou v buněčné stěně těla.

Lékařský zájem vlasových buněk

U lidí existují některá onemocnění, která ovlivňují vývoj vláskových buněk nebo mechanismus ciliárního pohybu, jako je ciliární dyskineze.

Tyto stavy mohou velmi různým způsobem ovlivnit život jedince, což způsobuje neplodnost způsobenou plicními infekcemi, otitidou a stavem hydrocefalu u plodů.

Reference

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberth, K. a Walter, P. (2008). Molekulární biologie buňky. Garland Science, Taylor a Francis Group.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: Život na Zemi. Pearsonovo vzdělávání.
3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka k biologii. Panamerican Medical Ed.
4. Eckert, R. (1990). Fyziologie zvířat: mechanismy a adaptace (č. QP 31.2. E3418).
5. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL, & Johnson, TR (2004). Mikrobiologie: úvod. San Francisco, Kalifornie: Benjamin Cummings.
6. Guyton, AC (1961). Učebnice lékařské fyziologie. Academic Medicine, 36 (5), 556.
7. Hickman, CP, Roberts, LS, a Larson, A. l'Anson, H. a Eisenhour, DJ (2008) Integrované principy zoologie. McGrawwHill, Boston.
8. Mitchell, B., Jacobs, R., Li, J., Chien, S., & Kintner, C. (2007). Mechanismus pozitivní zpětné vazby řídí polaritu a pohyb pohyblivé řasinky. Nature, 447 (7140), 97.
9. Lodish, H., Darnell, JE, Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, & Matsudaira, P. (2008). Biologie molekulárních buněk. Macmillan.
10. Welsch, U. a Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.