Cílios e Flagelos

 

Cílios e Flagelos – O que são

Cílios e flagelos são organelas celulares que são estruturalmente semelhantes, mas são diferenciados com base em sua função e / ou comprimento. Os cílios são curtos e geralmente há muitos (centenas) cílios por célula. Por outro lado, os flagelos são mais longos e há menos flagelos por célula (normalmente 1-8). Embora eucariótica flagelos e cílios móveis são estruturalmente idênticos, o padrão de batimento dos dois organelos pode ser diferente. O movimento dos flagelos é muitas vezes ondulante e wave-like, enquanto os cílios móveis, muitas vezes realizar um movimento de 3D mais complicada com um poder e golpe de recuperação. As estruturas responsáveis pela motilidade celular são constituídas por pequenos apêndices, especialmente diferenciados, que variam em número e tamanho. Se são escassos e longos recebem o nome de flagelos, ao passo que se são numerosos e curtos são denominados cílios. O batimento ciliar é uma forma exaustivamente estudada de movimento celular. Os cílios são apêndices finos, semelhantes a cabelos com O,25 micromêtros de diâmetro, contendo no seu interior um feixe de microtúbulos; estendem-se a partir da superfície de muitos tipos de células e são encontrados na maioria das espécies animais, em muitos protozoários e em algumas plantas inferiores. A função primária dos cílios consiste em movimentar fluido sobre a superfície celular ou deslocar células isoladas através de um fluido. Os protozoários, -por exemplo, usam os cílios tanto para coletar partículas de alimento como para locomoção. Nas células epiteliais que revestem o trato respiratório humano, um número gigantesco de cílios ( 109 /cm2 ou mais) limpam as camadas de muco contendo partículas de poeira e células mortas em direcão à boca, onde serão engolidas ou eliminadas. Os cílios também auxiliam no deslocamento do óvulo pelo oviduto e, uma estrutura relacionada, o flagelo, impulsiona os espermatozóides. Funções de Cílios e Flagelos

Locomoção da Célula Movimentação de Líquido Extracelular Limpeza das Vias Respiratórias

Flagelos trabalham como chicotes que puxam (como nas Chlamydomonas ou Halosphaera) ou empurrando (dinoflagellates, um grupo de Protista unicelular) o organismo pela água. Cílios trabalham como remos em um navio viking (o Paramecium tem 17.000 cílios, cobrindo sua superfície exterior, que remam dando-lhe movimento). Movimentos de cílios

Desenho mostrando as diferenças de movimentos entre o cílios e o flagelo

Áreas ciliadas se curvam em ondas unidirecionais coordenadas (Figure acima). Cada cilio se move com um movimento de chicote: uma batida para a frente, na qual o cilio se estende totalmente golpeando o líquido circundante, seguida por uma fase de recuperação, na qual ele retorna à sue posição original com um movimento de enrolamento que minimize o arrasto viscoso. Os ciclos dos cilios adjacentes são quase sincrônicos criando um padrão ondulatório de batimento ciliar que pode ser observado ao microscópio. Os flagelos dos espermatozóides e de muitos protozoários são muito semelhantes aos cilios na sua estrutura interna, mas normalmente são muito mais longos. Ao invés de descreverem movimentos de chicote, se movem em ondas quase-sinusoidais (Figure acima). No entanto, a base molecular para seu movimento é a mesma da dos cíilios. Deve ser registrado que os flagelos das bactérias são completamente diferentes dos cíilios e flagelos das células eucarióticas. O movimento de um cíllio ou de um flagelo é produzido pela curvature de seu núcleo, chamado axonema. O axonema é composto por microtúbulos e suas proteinas associadas. Os microtúbulos estão modificados e dispostos num padrão, cujo aspecto curioso e diferente foi uma das revelações mais extraordinárias no inicio da microscopia eletrônica: nove microtúbulos duplos especiais estão dispostos formando um anel ao redor de um par de microtúbulos simples (ver figura). Este arranjo de “9 + 2” é caracteristico de quase todas as formas de cílios ou flagelos eucarióticos- desde protozoários até humanos. Os microtúbulos se estendem de modo contínuo, ao longo do comprimento do axonema que, normalmente possui 10 micromêtros de comprimento, mas, em algumas células, pode alcançar 200 um. Enquanto cada membro do par de microtúbulos individuals (o par central) é um microtúbulo completo, cada um dos pares externos é composto por um microtúbulo completo e outro parcial, mantidos unidos, compartilhando uma parede tubular comum. Em secções transversals, cada microtúbulo completo parece formado por um anel de 13 subunidades enquanto o túbulo incompleto parece possuir somente 11.

Diagrama das partes constituintes de um cílio ou flagelo

Os microtúbulos de um axonema estão associados com numerosas proteínas, que se projetam a distancias regulares ao longo do seu comprimento. Algumas servem para manter os feixes de túbulos unidos através de pontes transversais. Outras geram a força que dirige o movimento de curvatura, enquanto outras formam um sistema de revezamento ativado mecanicamente que controle o movimento de modo a produzir a forma da onde desejada. A mais importante dessas proteínas é a dineina ciliar, cujas cabeças interagem com microtúbulos adjacentes e geram uma força de deslizamento entre eles. Devido as múltiplas pontes que mantém unidos os pares de microtúbulos adjacentes, o que seria um movimento de deslizamento entre microtúbulos livres, transforma-se em movimento de curvature do cílio . Tal como a dineína citoplasmátic a, dineína ciliar possui um domínio motor que hidrolisa ATP e se move ao longo de um microtúbulo na direção de sue extremidade “menos”, e uma cauda que transporte a carga que, neste cave, é um microtúbulo adjacente. A dineína ciliar é consideravelmente maior do que a dineína citoplasmática, tanto no tamanho de sues cadeias pesadas como no número e na complexidade de sues cadeias polipeptídicas. A dineína do flagelo da alga verde unicelular Chlamydomonas, por exemplo, é formada por 2 ou 3 cadeias pesadas (existem múltiplas formas de dineína no flagelo) e por 10 ou mais polipeptídeos menores . Notar (Figura acima) que a cauda da dineína (em vermelho) ciliar liga-se somente ao túbulo A e não ao túbulo B, cuja estrutura é levemente diferente.

Micrografia eletrônica de secções transversal e vertical de um cílio

Os flagelos e cílios crescem a partir de Corpúsculos Basais que estão intimamente relacionados com os Centríolos. Se os dois flagelos da alga verde Chlamydomonas forem removidos, eles se formam rapidamente de novo por alongamento a partir de estruturas chamadas corpúsculos basais. Os corpúsculos basais possuem a mesma estrutura dos centríolos que são encontrados embutidos no centro dos centrossomos das células animals. De fato, em alguns organismos, os corpúsculos e os centríolos parecem ser funcionalmente interconversíveis: por exemplo, durante cada mitose da Chlamydomonas, os flagelos são reabsorvidos e os corpúsculos basais se movem para o interior da célula e inserem-se nos pólos do fuso. Os centríolos e os corpúsculos basais são estruturas cilíndricas, com 0,2 um de largura e 0,4 um de comprimento. Nove grupos de três microtúbulos, fundidos em tripletes, formam a parede do centríolo e cada triplete se incline para dentro como as lâminas de uma turbine (Ver Figura). Tripletes adjacentes ligam-se ao longo de seu comprimento a intervalos regulares, enquanto tênues raios protéicos podem ser vistos em micrografias eletrônicas irradiando-se para fore de cada triplete a partir de um núcleo central, formando um padrão semelhante a uma rode de carroça (veja Figura). Durante a formação ou a regeneração de um ci1io, cada par de microtúbulos do axonema se forma a partir de dois dos microtúbulos do triplete do corpúsculo basal e, desta forma, a simetria característica de 9 elementos é preservada. Não se sabe como o par central se forma no axonema; essa estrutura não é encontrada nos corpúsculos basais.

Micrografia eletrônica de uma secção transversal de dois corpúsculos basais no córtex de um protozoário

Desenho esquemático da vista lateral de um corpúsculo basal, constituído por nove tripletes de microtúbulos. A estrutura de um centríolo é essencialmente a mesma

Cílios e Flagelos – Estrutura

Os cílios e flagelos têm a mesma estrutura interna. Os cílios, no entanto, são mais curtos e mais numerosos por célula do que os flagelos. Essas estruturas ocorrem em seres multicelulares e também em muitos protistas, como é o caso dos ciliados e dos flagelados. Nesses organismos unicelulares, os cílios e os flagelos têm a mesma função básica de promover o deslocamento em meio líquido ou mesmo de promover a movimentação do líquido circundante, de modo a propiciar a obtenção de alimento. Eles são centríolos modificados e muito alongados, que se estendem no interior de evaginações da membrana. Os cílios e flagelos são compostos de nove grupos de dois microtúbulos periféricos e de um grupo de dois microtúbulos centrais. Cílios e flagelos são apêndices celulares motilidade encontrados na maioria dos microorganismos e dos animais, mas não em plantas superiores. Em organismos multicelulares, a função dos cílios para mover uma célula ou grupo de células, ou para ajudar a fluido de transporte ou materiais de passar por eles. O trato respiratório em humanos está alinhada com cílios que mantêm pó inalado, poluição atmosférica e microorganismos potencialmente prejudiciais de entrar nos pulmões. Entre outras tarefas, os cílios também geram correntes de água para levar alimento e oxigênio passando pelas brânquias de moluscos e transporte de alimentos através dos sistemas digestivos de caracóis. Flagelos são encontrados principalmente em gametas, mas criar as correntes necessárias de água para a respiração ea circulação em esponjas e celenterados também. Para eucariotas unicelulares, cílios e flagelos são essenciais para a locomoção dos organismos individuais. Protozoários pertencentes ao filo Cilióforos são cobertas com os cílios, enquanto flagelos são uma característica do grupo protozoário

O que são

Cílios e flagelos são apêndices motilidade de células eucarióticas. São estruturas grossas, flexíveis, que apresentam um movimento de espancamento e projeto das superfícies de muitas células. Uma célula que tenha uma ou um pequeno número de apêndices podem ser identificados com os flagelos (singular, flagelo) se forem relativamente longa em proporção com o tamanho da célula. Se a célula tem muitos apêndices curtos, eles são chamados cílios (singular, cílio). Cílios e flagelos tem a mesma estrutura interna, mas diferem no seu comprimento, o número de ocorrência por célula, e o modo de batimento. Eles são em forma axonemais, formado por um cilindro principal de túbulos que são cerca de 0,25 milímetros de diâmetro. O axonema tem um padrão de “9 + 2”, composto por nove duplas exteriores dos túbulos e dois microtúbulos centrais adicionais (o par central). Os cílios são cerca de 2 -10 mm de comprimento, enquanto os flagelos são muito mais tempo, que vão de 1 mm a vários milímetros, embora sejam mais habitualmente 10-200 mm. Ambos são estruturas intracelulares, ligados por uma extensão da membrana plasmática. Ambos os cílios e flagelos são usados ??pelas células para se mover através de ambientes aquosos ou para mover os materiais através de superfícies celulares.

Tipos de cílios e flagelos

Há dois tipos de cílios: motilidade e não-móveis ou cílios.

Cílios não-móveis ou primários são encontrados em quase todas as células de todos os mamíferos e, como o nome sugere estes não bater. Elas podem ser encontradas em órgãos sensoriais humanos, tais como o olho e no nariz. Cílios Motile são encontrados na superfície das células e que bater de um modo rítmico. Eles podem ser encontrados no forro da traqueia (traqueia), onde o muco e varrer sujidade para fora dos pulmões. Nos mamíferos do sexo feminino, o bater de cílios nas trompas de falópio move o óvulo do ovário ao útero.

Existem três tipos de flagelos: bactérias, archaea e eucariotas.

Flagelos bacterianos são filamentos helicoidais que giram como parafusos. Eles são encontrados em E. coli, Salmonella typhimurium. Pode haver um, dois ou muitos, tais flagelos por célula. Estes flagelos fornecer motilidade para bactérias . Flagelos Archaea são semelhantes aos flagelos bacterianos, mas eles têm uma estrutura única, que carece de um canal central. Flagelos eucarióticos são projeções celulares complexos que chicoteiam e para trás. (Por exemplo, a célula de esperma, que usa o seu flagelo para impulsionar-se através do trato reprodutivo feminino.

Cílios e Flagelos

São estruturas móveis, que podem ser encontradas tantos em unicelulares como em organismos complexos. Os cílios são numerosos e curtos e os flagelos são longos , existindo um , ou poucos numa célula. Papéis:

Permitir a locomoção da célula ou do organismo no meio líquido Permitir ao meio aquoso deslizar sobre a célula ou o organismo

A estrutura dos cílios e flagelos

Cílios e Flagelos – Função

Os cílios e flagelos são flexíveis prolongamentos da membrana celular, que variam de comprimento, sendo responsáveis pelo movimento de células como o espermatozóide e organismos unicelulares como o Paramecium. Essas estruturas são construídas a partir de microtúbulos e proteínas motoras (dineínas). O microtúbulo forma um feixe central chamado axonema, constituído de nove duplas de microtúbulos dispostos circularmente e dois microtúbulos centrais. Moléculas de dineína ciliar formam pontes entre os pares de microtúbulos. O axonema é fixado por corpos basais à superfície celular, que apresenta a mesma forma do centríolo e funciona como um núcleo de montagem de microtúbulos flagelares. As dineínas do axonema provocam o deslizamento entre os microtúbulos através da hidrólise de ATP, proporcionando os batimentos ciliares e flagelares.

Os cílios

Os cílios estão dispostos sobre a superfície do epitélio, onde os seus movimentos ondulatórios empurram as partículas ou os fluidos numa direção constante. Encontram-se presentes sobretudo a nível do aparelho genital feminino (pavilhão do ovário, trompas de Falópio) e do aparelho respiratório (árvore bronquial e traqueia). Forma dos cílios Cada célula ciliada é provida de cerca de 200 cílios, com um comprimento de cerca de 5 mícrons e uma espessura de 0,25-0,5 mícrons. Nas células de dimensões normais encontram-se ocasio­nalmente cílios mais curtos, em via de regeneração ou de substituição. A raiz dos cílios está ligada a um corpúsculo basal que tem sede no citoplasma e que produz o movimento ciliar e o coordena de forma que todos os cílios se movam em maneira homogénea.

Cílios e flagelos são expansões da membrana celular dotados de movimentos autônomos

Função dos cílios Os cílios batem em média 10-20 vezes por segundo com um movimento regular e coordenado que torna possível:

A nível do aparelho reprodutivo feminino, a progressão do óvulo na trompa de Falópio e eventualmente em direção ao útero; A nível do aparelho respiratório, a expulsão das vias respiratórias do muco juntamente às partículas inaladas e aos ‘agentes infecciosos contri­buindo assim também ao mecanismo de defesa pulmonar. A velocidade do transporte do muco varia, conforme os indivíduos, de 13 a 30 mm por minuto.

Várias doenças crônicas, assim como o fumo, os vapores ou as poeiras irritantes, danificam os cílios respiratórios compro­ metendo a sua função de limpeza. A inalação de vapores tóxicos ou muito quentes destroem os cílios com graves danos para o aparelho respiratório. No aparelho genital feminino a destruição das células ciliadas em seguida a uma infecção aumenta o risco de gravidezes extra­ uterinas ou de esteri­lidades. IMPORTANTE: Na natureza existem vários microorganismos ciliados. A função dos cílios é aquela de facilitar os seus deslocamentos num ambiente líquido, por exemplo para aproximarem-se das substâncias nutritivas.

Os flagelos

Com uma estrutura muito semelhante àquela dos cílios, os flagelos encontram-se presentes nos espermatozóides, nos quais constituem a parte mais longa (cerca de 50 mícrons). O movimento dos flagelos é de tipo sinusoidal, como aquele de uma corda que roda sobre si mesma. Este movimento, que dá a possibilidade aos espermatozóides de se deslocarem, começa somente depois da ejaculação, quando a mobilidade dos flagelos é ativada pelas substâncias prostáticas que se misturam com o esperma. Uma percentagem elevada de flagelos imóveis é sintoma de esterilidade. Existem também numerosos microorga­nismos flagelados alguns dos quais provocam doenças no homem. Entre estes parasitas, providos de 1 ou 2 flagelos (quer em permanência quer em certos estados da sua evolução), existem:

O tripanossoma, responsável pela doença do sono; O Leishmania, responsável pelo kala-azar e pelas leishmanioses cutâneas que têm afetado, por exemplo, os soldados da guerra do Golfo; Os trichomonas, que infectam o aparelho genital ou o intestino; Os Giardia ou Lamblia, parasitas do aparelho digestivo.

Contra os parasitas flagelados são de vez em vez prescritos fármacos específicos.

Cílios e Flagelos – Vídeo

Fonte: www.hurnp.uel.br/citoesqueleto1.com/www.ufmt.br