Sel rambut: karakteristik dan fungsi

Sel - sel rambut adalah sel -sel yang memiliki struktur yang disebut silia. Silia, seperti flagela, adalah proyeksi sitoplasma sel, dengan seperangkat mikrotubulus di bagian dalamnya. Mereka adalah struktur dengan fungsi motor yang sangat tepat.

Silia kecil dan pendek seperti filamen. Struktur ini ditemukan dalam berbagai sel eukariotik, dari organisme uniseluler hingga sel yang membentuk jaringan. Mereka memenuhi beragam fungsi, dari gerakan seluler, hingga pergerakan medium berair melalui membran atau hambatan pada hewan.

Di mana sel-sel rambutnya?

Sel-sel rambut ditemukan di hampir semua organisme hidup, kecuali pada organisme nematoda, jamur, rhodofita dan tanaman angiosperma, di mana mereka benar-benar tidak ada. Selain itu, arthropoda sangat jarang.

Mereka khususnya umum pada protista, di mana kelompok tertentu diakui dan diidentifikasi dengan menghadirkan struktur seperti itu (ciliates). Pada beberapa tanaman, misalnya di pakis, kita dapat menemukan sel-sel rambut, seperti sel kelamin mereka (gamet).

Di dalam tubuh manusia terdapat sel-sel rambut yang membentuk permukaan epitel, seperti pada permukaan saluran pernapasan dan permukaan internal saluran telur. Mereka juga dapat ditemukan di ventrikel serebral dan dalam sistem pendengaran dan vestibular.

Karakteristik silia

Struktur silia

Silia adalah proyeksi sitoplasma pendek dan banyak yang menutupi permukaan sel. Secara umum, semua silia memiliki struktur yang secara fundamental sama.

Setiap silia terdiri dari serangkaian mikrotubulus internal, masing-masing terdiri dari subunit tubulin. Mikrotubulus disusun berpasangan, dengan pasangan sentral dan sembilan pasangan periferal yang membentuk semacam cincin. Perangkat mikrotubulus ini disebut axoneme.

Struktur siliaris memiliki tubuh basal atau kinetosom yang menjangkar mereka ke permukaan sel. Kinetosom ini berasal dari sentriol, dan terdiri dari sembilan kembar tiga mikrotubulus, tidak memiliki pasangan sentral. Dari struktur dasar ini, doublet dari mikrotubulus perifer diturunkan.

Pada aksonem, setiap pasangan mikrotubulus perifer menyatu. Ada tiga unit protein yang menjaga aksonema silia bersama. Nexin, misalnya, menyatukan sembilan mikrotubulus bersama-sama melalui tautan di antara mereka.

Dynein meninggalkan pasangan tengah mikrotubulus ke setiap pasangan perifer, bergabung dengan mikrotubulus spesifik dari masing-masing pasangan. Hal ini memungkinkan penyatuan antara doublet dan menghasilkan perpindahan masing-masing pasangan sehubungan dengan tetangganya.

Gerakan siliaris

Gerakan silia menyerupai stroke cambuk. Selama gerakan ciliary, lengan dynein dari setiap doublet memungkinkan mikrotubulus untuk meluncur dengan menggerakkan doublet tersebut.

Dynein dari mikrotubulus bergabung dengan mikrotubulus kontinu, memutar dan melepaskannya berulang kali, menyebabkan doublet meluncur ke depan sehubungan dengan mikrotubulus pada sisi cembung aksonem.

Selanjutnya mikrotubulus kembali ke posisi semula, menyebabkan silium untuk memulihkan keadaan istirahatnya. Proses ini memungkinkan silia melengkung dan menghasilkan efek yang, bersama dengan silia lain di permukaan, memberikan mobilitas pada sel atau lingkungan sekitarnya, seperti yang mungkin terjadi.

Mekanisme pergerakan silia tergantung pada ATP, yang menyediakan energi yang diperlukan untuk lengan dynein untuk aktivitasnya, dan media ionik spesifik, dengan konsentrasi kalsium dan magnesium tertentu.

Sel bersilia dari sistem pendengaran

Dalam sistem pendengaran dan vestibular vertebrata ada sel mekanik yang sangat sensitif yang disebut sel bersilia, karena mereka memiliki silia di daerah apikal mereka, di mana ada dua jenis: kinetocilia, mirip dengan silia seluler, dan stereokilia dengan filamen aktin yang berbeda yang diproyeksikan secara longitudinal .

Sel-sel ini bertanggung jawab untuk transduksi rangsangan mekanik ke sinyal listrik yang diarahkan ke otak. Mereka ditemukan di berbagai tempat di vertebrata.

Pada mamalia mereka ditemukan di organ Corti di dalam telinga dan ikut campur dalam proses konduksi suara. Mereka juga terkait dengan organ-organ keseimbangan.

Pada amfibi dan ikan, mereka ditemukan dalam struktur reseptor eksternal yang bertanggung jawab untuk mendeteksi pergerakan air di sekitarnya.

Fungsi

Fungsi utama dari silia terkait dengan mobilitas sel. Pada organisme uniseluler (protista yang termasuk dalam filum Ciliophora) dan organisme pluriseluler berukuran kecil (invertebrata air), sel-sel ini bertanggung jawab untuk perpindahan individu.

Mereka juga bertanggung jawab atas perpindahan sel-sel bebas dalam organisme multiseluler, dan ketika ini membentuk epitel, fungsinya adalah untuk menggantikan media berair di mana mereka ditemukan melalui mereka atau dari beberapa membran atau saluran.

Dalam moluska bivalvia, sel-sel rambut memindahkan cairan dan partikel melalui insangnya untuk mengekstraksi dan menyerap oksigen dan makanan. Saluran telur betina mamalia dilapisi dengan sel-sel ini, memungkinkan pengangkutan ovula ke rahim, melalui gerakan media di mana mereka ditemukan.

Dalam saluran pernapasan vertebrata terestrial, gerakan siliaris sel-sel ini memungkinkan lendir untuk meluncur, mencegah saluran paru dan trakea terhalang oleh residu dan mikroorganisme.

Dalam ventrikel serebral, epitel bersilia, dibentuk oleh sel-sel ini, memungkinkan lewatnya cairan serebrospinal.

Apakah sel prokariotik memiliki silia?

Pada eukariota, silia dan flagela adalah struktur serupa yang melakukan fungsi motorik. Perbedaan di antara mereka adalah ukuran dan jumlah sel yang dapat disajikan oleh setiap sel.

Flagela lebih panjang dan biasanya hanya satu per sel, seperti dalam sel sperma, yang terlibat dalam pergerakan sel bebas.

Beberapa bakteri memiliki struktur yang disebut flagela, tetapi ini berbeda dengan flagela eukariotik. Struktur-struktur ini tidak sesuai dengan mikrotubulus dan mereka juga tidak menghadirkan dynein. Mereka adalah filamen panjang dan kaku yang dibentuk oleh subunit protein berulang yang disebut flagelin.

Flagella prokariotik memiliki gerakan memutar sebagai propelan. Gerakan ini dipromosikan oleh struktur penggerak yang terletak di dinding sel organisme.

Minat medis sel-sel rambut

Pada manusia ada beberapa penyakit yang mempengaruhi perkembangan sel ciliary atau mekanisme pergerakan ciliary, seperti ciliary dyskinesia.

Kondisi-kondisi ini dapat mempengaruhi kehidupan seseorang secara sangat berbeda, yang menyebabkan infeksi paru-paru, otitis dan kondisi hidrosefalus pada janin, hingga infertilitas.