纤毛和鞭毛 - 定义，结构，功能和图表

纤毛和鞭毛定义

• 纤毛和鞭毛是复杂的丝状细胞质结构，突出通过细胞壁．
• 它们是微小的，特别是细胞分化的阑尾。
• 鞭毛(单数=鞭毛)是从质膜延伸出来的长毛状结构，用来移动整个细胞。
• 纤毛（奇异=纤米）是短的，毛发状结构，用于将整个细胞（例如副遗传症）或沿着电池外表面的物质移动（例如，在移动卵子的输卵管内衬的细胞纤毛的纤毛朝向子宫，或纤毛衬里的呼吸道细胞捕获颗粒物质并将其移向鼻孔）。
• 纤毛(意为睫毛)和鞭毛(意为鞭子)经常被随意使用。
• 一般纤毛短于鞭毛(<10 μm， >40μm)。
• 细胞表面有大量的纤毛(纤毛细胞通常有数百根纤毛，而鞭毛细胞通常只有一根鞭毛)。
• 然而，真正的区别在于他们运动的性质。纤毛像桨一样划动。这一运动是双向的，包括一种有效的笔划，其中纤毛是刚性的，只在其底部弯曲，以及一种恢复笔划，在底部形成的弯曲延伸到顶端。
• 鞭毛像鳗鱼一样蠕动。它们产生沿其长度的波浪，通常从碱基到尖端处于恒定幅度。
• 因此，鞭毛的水运动是平行于它的轴，而纤毛的水运动垂直于它的轴，因此垂直于细胞表面。

图：纤毛和鞭毛图

纤毛和鞭毛的结构

尽管它们不同的殴打模式，但纤毛和鞭毛在结构上无法区分。

所有的纤毛和鞭毛都建立在一个共同的基本结构上:

1. 一束被称为轴突的微管(长1到2纳米，直径0.2 μm)被膜包围，膜是质膜的一部分。
2. 轴突内与基体连接，基体是躺在细胞皮层中的细胞内颗粒，并且源自含有半硅酸酯。
3. 每种轴突填充有睫状体基质，其中嵌入两个中央单态单次微管，每个微管都有13种原丝和9个外部对微管，称为双管。该重复的基序称为9 + 2阵列。
4. 每个双线包含一个完整的微管，称为A亚纤维，包含所有13个原丝。每根A亚纤维上都有一根含有10个原丝的B亚纤维。
5. Subfibre A具有两个以顺时针方向定向的二罐臂。双链链路连接在一起。
6. Dynein是一种ATP酶，其将ATP水解释放的能量转化为睫状体和鞭毛跳动的机械工作。
7. 每个亚纤维A也通过径向辐条连接到中央微管，辐条的末端是叉状结构，称为辐条旋钮或头。

在中心粒中也可以看到微管和相关蛋白的规则排列。但与中心粒不同的是，纤毛和鞭毛中间有一对微管，所以整体结构称为9 + 2轴突。

注:真核鞭毛由原核生物分化而来。真核生物中的鞭毛含有更多的蛋白质，并与运动纤毛具有一些相似之处，具有相同的一般运动和控制模式。

纤毛和鞭毛的工作

在真核生物

动力蛋白臂利用纤毛或鞭毛基部附近线粒体产生的ATP作为燃料，推动相邻的外双峰，迫使相邻的外双峰之间发生滑动运动。由于手臂在轴突周围和沿轴突活动的严格顺序，并且由于滑动的数量受到径向辐条和双线间链接的限制，滑动被转化为弯曲。

在原核生物

细菌鞭毛使用根本不同的机制。与船的螺旋桨类似，细菌鞭毛的运动完全由旋转电动机驱动其基座。细菌鞭毛本身是一种专用细胞外细胞壁，由一种蛋白质（鞭毛蛋白）制成，其与管蛋白或Dynein没有相似。纤毛和鞭毛都充满了细胞溶质的尖端，并使用该细胞溶解的ATP沿着它们的长度产生力。

纤毛的功能

• 纤毛用于分离细胞的运动，例如某些原生动物（例如，ParameCium.)．
• 运动纤毛利用它们有节奏的波动来清除物质，如清除灰尘、灰尘、微生物和黏液，以预防疾病。
• Cilia在细胞周期和动物的角色发挥作用，例如在心中。
• 纤毛有选择性地允许某些蛋白质正常工作。
• Cilia还在蜂窝通信和分子贩运中发挥作用。
• 非运动纤毛用作电池的感觉设备，检测信号。他们在感觉神经元中起着至关重要的作用。在肾脏中可以发现非运动纤毛，以感知尿液流动，以及视网膜的光感受器的眼睛。
• 他们还提供动物中的共生微生物体的栖息地或招聘领域。
• 纤毛也被发现参与胞外体的囊状分泌。

鞭毛的功能

• 鞭毛通常用于细胞的运动，如精子和芽虫(原生动物)。
• 鞭毛在帮助细胞进食和真核生物繁殖方面具有积极的作用。
• 在细菌等原核生物中，鞭毛作为推进机制;它们是细菌在液体中游动的主要方式。
• 它还提供了一种致病细菌的机制，以帮助殖民化宿主并因此提供疾病。
• 鞭毛也用作桥梁或支架，用于粘附到宿主组织。

参考

1. Verma, p.s.， & Agrawal, V. K.(2006)。细胞生物学，遗传学，分子生物学，进化与生态学(1版)。S . chand and company Ltd.(香港)
2. Stephen r . Bolsover，伊丽莎白·a·谢泼德，休阿打白，杰里米·s . Hyams（2011）。细胞生物学：短期课程（3 ED。）。Hoboken，NJ：John Wiley和Sons。
3. Alberts，B。（2004）。基本细胞生物学。纽约，纽约：花环科学酒吧。
4. https://www.google.com/url?sa=t&rct= j& k &esrc=s&source=web&cd=3 &fad= rja&uact=8＆wraft=2ahukewi3uljak& surl=https%3a%2f%2fcourses.lumenlearning.com%2fboundless-biology%2fchapter%2fthe-cytoskeleton％2f＆usg = aovvaw3hefpducroziwphgbb6xzg
5. https://sciencing.com/main-functions-cilia-flagella-10572.html

纤毛和鞭毛 - 定义，结构，功能和图表