纤毛:结构,功能与疾病

次生纤毛正在纤毛中自由移动的细胞过程 上皮。 它们的运动使粘液和液体的运输成为可能。 在诸如 哮喘 or 囊性纤维化,这种运输受到睫状瘫痪的损害。

什么是纤毛?

纤毛是可自由移动的蜂窝扩展的技术术语。 这些0.25至XNUMX µm长的质膜突出物约XNUMX µm细长,并包含细胞质。 他们的骨骼装有含微管的轴突。 所有纤毛均由细纤维牢固地锚定在花边细胞质的基体中。 例如,纤毛或运动虫是纤毛。 但是,在输卵管,睾丸或 呼吸道。 除原发性纤毛外,还有继发性纤毛。 它们包含的微管数量和移动能力不同。 由于其相似的构造原理,纤毛与鞭毛一起也被归为统称杜仲脂虫。 在纤毛虫中,整个纤毛有时被称为卷毛。 纤毛应与微绒毛区分开。 它们例如在肠中发生并且不携带微管支架。 也是鞭毛的 无法与纤毛相提并论。 它们像螺旋桨一样工作,比纤毛小得多,并且没有被膜包裹。

解剖结构

纤毛被质膜外部包围。 轴突使它们与细胞体分开。 轴突是由收缩制成的轴向细丝 蛋白质 动力蛋白和驱动蛋白。 这 蛋白质 使纤毛移动。 微管是轴突上的细空心纤维。 它们由带电荷的分子键组成,因此具有一个正电子管和一个负电子管。 因此,每个微管双联体被分为A和B小管。 每个A小管都配备有臂状结构。 这些结构始终与相邻纤毛的B小管对齐。 纤毛的微管各重复两次。 管状睫状骨架的这些微管双峰彼此呈圆形排列。 在该圆的中心,一些纤毛有另外两个中央微管。 这些纤毛也称为继发纤毛。 没有中央微管的纤毛称为原发纤毛。 它们内部是细胞质,形成纤毛的细胞骨架,从而产生轴突。 单个微管双峰通过神经结合分子彼此连接。 在次级纤毛中,分散的双峰也通过径向辐条交联到中央双峰。

功能与任务

次生纤毛通常能够主动跳动或 划船 移动。 他们可以通过拉紧微管来拉伸和弯曲。 因此,发生滑动机构。 当A小管的臂与邻近的纤毛的B小管接触并且使微管蛋白双倍体的小管彼此相对移位时,发生纤毛弯曲。 在这种置换过程中,高度灵活的蛋白质nexin将纤毛的邻近小管固定在一起。 当纤毛提议时,纤毛被拉长了。 当后坐时,它会弯曲。 次级纤毛通常以较大的质量排列,并根据上述原理以相互协调的方式移动。 这意味着纤毛行的相对行每行稍后都撞击一小部分。 这种运动原理也称为同步运动。 这会在纤毛组的表面上产生均匀的跳动闪烁电流,并以波状方式传播。 在温血动物中,纤毛的跳动频率相当于每秒约20次。 在人类中,次级纤毛的协调运动通常用于在生物体中运输液体和粘液膜。 例如,他们运输 卵子 在输卵管或 支气管粘液。 在纤毛虫中,该运动服务于单个细胞的运动。 也与 精子 在高等动物物种中,纤毛运动是导致细胞运动的原因。 有时次级纤毛的运动也可以使食物旋转。 原发纤毛通常不能够主动运动。 与次级纤毛不同,初级纤毛通常不移动,但执行感觉天线的功能。 因此,它们主要存在于视觉系统和嗅觉系统中。

疾病

各种情况都会使次生纤毛的纤毛运动瘫痪。 特别是关于纤毛 上皮,可能会发生这种瘫痪。 例如,当pH值低于6.4或超过XNUMX时,就会发生麻痹。 过敏机制也可能导致纤毛运动停止。 例如,这种情况发生在 哮喘,这会导致肺中的纤毛暂时停止跳动。 在代谢紊乱中 囊性纤维化,这样的瘫痪 纤毛也会发生。 对纤毛的物理或机械损坏也可能是造成瘫痪或运动受损的原因。 高温或 会引发身体疾病。 另一方面,空气湍流是机械损坏的最常见原因之一。 纤毛功能障碍通过医学定义为纤毛的一般功能障碍。 原发性睫状功能障碍可能发生在例如Kartagener综合征等疾病的背景下。 另一方面,如果受影响的人吸入了污染物,则可能发生继发性睫状功能障碍。 慢性睫状运动麻痹可能引起纤毛 上皮 转化为鳞状上皮。 这意味着粘液不再能从肺中运出。 这种现象在重度吸烟者中很常见,但刚才提到的疾病也可能与此有关。