Principal diferença - Cilia vs Flagella

Cílios e flagelos são estruturas externas nas células, que contribuem principalmente para a locomoção das células. Os cílios são estruturas curtas semelhantes a cabelos, presentes em grande número na superfície de algumas células. Flagelos são estruturas longas, semelhantes a fios, presentes em menor número em apenas uma extremidade da célula. Os cílios batem em um ritmo coordenado enquanto os flagelos batem independentemente uns dos outros. Cílios são encontrados apenas em células eucarióticas. Flagelos são encontrados em células procarióticas e eucarióticas. Organismos contendo cílios móveis e flagelos podem ser agrupados como undulipódios. o principal diferença entre cílios e flagelos é que os cílios evitam o acúmulo de poeira dentro dos tubos respiratórios, criando uma fina camada de muco ao longo dos tubos, enquanto os flagelos são usados ​​principalmente pelos espermatozoides para se propelirem através do órgão reprodutor feminino.

Este artigo explica,

1. O que são Cilia - Estrutura, tipos, funções, recursos 2. O que são flagelos - Estrutura, tipos, funções, recursos 3. Qual é a diferença entre Cilia e Flagella

O que é cilia

Os cílios são estruturas ou organelas delgadas semelhantes a cabelos que se estendem da superfície da maioria das células eucarióticas. Dois tipos de cílios são encontrados nas células eucarióticas: cílios primários / não móveis e cílios móveis.

Cilia Primária

Cílios primários são encontrados em todas as células animais; um único cílio primário é encontrado em todas as células de mamíferos. Eles são encontrados principalmente em órgãos sensoriais humanos, como olhos e nariz. A célula fotorreceptora do segmento externo, que é encontrada no olho humano, se conecta ao seu corpo celular por meio de um cílio especializado. O botão dendrítico do neurônio olfatório também contém cerca de dez cílios primários. Assim, os cílios primários são considerados antenas celulares sensoriais que coordenam numerosas vias de sinalização nas células. Essas vias de sinalização às vezes podem ser acopladas à divisão e diferenciação celular. A disfunção dos cílios primários leva a doenças como ciliopatias genéticas, doença renal policística e doença cardíaca congênita.

Motile Cilia

Os cílios móveis são encontrados em grande número na superfície das células, batendo em ondas coordenadas. Os cílios móveis no revestimento da traquéia varrem o muco, que contém sujeira para fora dos pulmões. O batimento dos cílios nas trompas de Falópio nas mulheres permite o movimento do óvulo em direção ao útero a partir do ovário. Canais epiteliais de sódio são encontrados ao longo dos cílios, regulando o nível de fluido, banhando os cílios. A motilidade dos cílios depende do nível de fluido que os rodeia. Os cílios no epitélio respiratório dos pulmões são mostrados na figura 1.

Figura 1: Cílios no epitélio respiratório

Estrutura da Cilia

Os cílios são formados durante a ciliogênese. Um citoesqueleto baseado em microtúbulos, que é chamado de axonema, é encontrado dentro dos cílios. Nos cílios primários, este axonema contém nove dupletos de microtúbulos externos (axonema 9 + 0), que se reúnem em um anel. No cílio móvel, além do anel externo de nove microtúbulos duplos, dois singuletos de microtúbulos centrais (axonema 9 + 2) estão presentes no meio do cílio.

Dynein é a proteína que forma pontes, unindo-se aos dubletos de microtúbulos vizinhos. A dineína é ativada pelo ATP para criar um movimento de flexão, deslizando sobre os dupletos de microtúbulos adjacentes. O citoesqueleto axonemal fornece locais de ligação para proteínas motoras moleculares como a cinesina II. Kinesin II contribui para transportar proteínas para cima e para baixo no microtúbulo.

Cilium, em sua base, está ligado ao corpo basal, que é o centro organizador dos microtúbulos. O corpo basal contém proteínas como CEP164, CEP170 e ODF2, que regulam a estabilidade e a formação do cílio. A zona de transição entre o axonema e o corpo basal serve como estação de ancoragem para proteínas motoras e transporte intraflagelar. A raiz ciliar é uma estrutura do citoesqueleto, com cerca de 100 nm de diâmetro, que se origina do corpo basal e se estende em direção ao núcleo da célula. A estrutura de um cílio móvel é mostrada na figura 2.

Figura 2: Estrutura do cílio

Função de Cilia

Um cílio funciona como uma nanomáquina composta por cerca de 600 proteínas em seu complexo molecular, funcionando de forma independente. Nas células epiteliais, os cílios primários funcionam como antenas celulares, que fornecem a quimiossensação, a mecanossensação e a termossensação do ambiente extracelular. Eles mediam as vias de sinalização celular. Os cílios móveis também desempenham um papel secretor a jusante do fluxo do fluido. A maioria das células epiteliais são ciliadas. Os cílios evitam o acúmulo de poeira dentro dos tubos de respiração, traquéia, criando uma fina camada de muco ao longo da traqueia. Os cílios nas células de Falópio permitem a passagem do óvulo ao longo da trompa de Falópio.

O que é flagelo

Flagelos são organelas semelhantes a chicotes, que se projetam de um lado de algumas células procarióticas ou eucarióticas. O principal papel dos flagelos na célula é a locomoção celular. Os flagelos também servem como organelas sensoriais para produtos químicos e temperatura do ambiente externo. Flagelos procarióticos e eucarióticos diferem em sua composição. Chlamydomonas, contendo flagelos na lateral da célula, são mostradas na figura 3.

Figura 3: Chlamydomonas com seus flagelos

Estrutura dos Flagelos

Três tipos de flagelos são identificados: bacteriano, arqueado e eucariótico. Flagelos em bactérias são filamentos helicoidais, contendo motores rotativos que giram no sentido horário ou anti-horário. Diferentes arranjos dos flagelos procarióticos podem ser identificados. Bactérias monotriquosas semelhantes ao Vibrio cholera contêm um único flagelo. Vários flagelos localizados no mesmo local podem ser encontrados em bactérias lofoticas. As bases desses flagelos são circundadas por uma região especializada da membrana celular chamada organela polar. As bactérias que consistem em dois flagelos em cada um dos dois lados opostos são chamadas de bactérias anfitricas. Alguns espiroquetas consistem em flagelos especializados surgindo de pólos opostos, que contribuem como um filamento axial. Bactérias peritriquosas como a E. Coli contêm flagelos projetados de cada direção. O arranjo dos flagelos bacterianos é mostrado na figura 4.

Figura 4: Arranjos de flagelos em bactérias

O flagelo bacteriano consiste em um motor rotativo denominado motor, que é feito de proteínas. É alimentado pela força motriz de prótons, gerada pelo H⁺ gradiente de concentração de íons através da membrana celular. O rotor opera em torno de 6.000 a 17.000 rpm. Flagella opera em torno de 200 a 1.000 rpm. A rotação dos flagelos pode atingir 60 comprimentos de células por segundo.

Por outro lado, os flagelos arqueados são considerados não homólogos. Os flagelos eucarióticos são estruturalmente semelhantes aos cílios eucarióticos, mas diferem com base na função. As células eucarióticas como animais, plantas e protistas contêm flagelos em suas células.

Funções de flagelos

Os flagelos bacterianos e arqueaos estão envolvidos na locomoção das células, movendo a célula para um local diferente para necessidades como alimentação, reprodução e circulação. Espermatozóides de mamíferos usam especialmente flagelos para se propelirem através do órgão reprodutor feminino até encontrarem o óvulo.

Os braços internos e externos da dineína, conectando os nove dupletos de microtúbulos, usam a energia do ATP hidrolisado para gerar um movimento semelhante a uma hélice no flagelo. A presença de nexina no flagelo dá um movimento plano, semelhante a uma onda. A diferença entre o padrão de batimento do flagelo e do cílio é mostrada na figura 5.

Figura 5: Diferença entre o movimento do flagelo e cílio

Diferença entre Cilia e Flagelos

Número por célula

Cílios: Uma única célula contém um grande número de cílios.

Flagelos: Uma única célula contém um número menor de flagelos.

Forma

Cílios: Os cílios são estruturas curtas semelhantes a cabelos.

Flagelos: Flagelos são estruturas longas em forma de chicote.

Comprimento

Cílios: Os cílios têm cerca de 5 a 10 µm de comprimento.

Flagelos: Os flagelos têm cerca de 150 µm de comprimento.

Estrutura

Cílios: Os cílios primários consistem em uma estrutura de axonema 9 + 0, e os cílios móveis consistem em uma estrutura de axonema 9 + 2. Ambos os tipos de cílios não possuem nexina.

Flagelos: Os flagelos consistem em uma estrutura de 9 + 2 axonemas, e a nexina é encontrada entre dupletos de microtúbulos, gerando um movimento de rotação no flagelo.

Presença

Cílios: Cílios são encontrados apenas em células eucarióticas.

Flagelos: Flagelos são encontrados em células procarióticas e eucarióticas.

Ocorrência

Cílios: Os cílios ocorrem em toda a célula.

Flagelos: Os flagelos ocorrem em uma extremidade de uma célula.

Coordenação

Cílios: Cilia bateu em coordenação.

Flagelos: Flagelos batem independentemente.

Movimento

Cílios: Os cílios apresentam movimento de varredura ou curso pendular.

Flagelos: Flagelos mostram movimento ondulatório.

Mecanismo de Função

Cílios: Os cílios utilizam a cinesina, que contém uma atividade ATPase, produzindo energia para realizar o movimento.

Flagelos: Os flagelos são alimentados pela força motriz do próton da membrana plasmática.

Função

Cílios: Os cílios evitam o acúmulo de poeira nos tubos respiratórios, criando uma fina camada de muco no tubo.

Flagelos: Os flagelos são usados ​​principalmente pelos espermatozoides para se mover e impulsionar.

Função

Cílios: Os cílios envolvem processos como locomoção, alimentação e circulação.

Flagelos: Flagella está envolvida na locomoção.

Exemplos

Cílios: Os cílios são encontrados no revestimento dos tubos do corpo, como o trato respiratório e os órgãos reprodutivos nos mamíferos.

Flagelos: A maioria das bactérias, arquéias e eucariotos consiste em flagelos. Euglena é considerado um eucarioto flagelado. Em mamíferos, os espermatozoides consistem especialmente em flagelos.

Conclusão

Ambos os cílios e flagelos são organelos estruturalmente idênticos; a principal diferença entre cílios e flagelos está em sua função, não na estrutura. Cílios são estruturas curtas semelhantes a cabelos, encontradas em alta densidade na superfície das células de mamíferos. Os cílios exibem um movimento para a frente e para trás, enquanto os flagelos exibem um movimento semelhante ao de uma hélice. Conseqüentemente, os cílios estão principalmente envolvidos na alimentação, reprodução e circulação em eucariotos e os flagelos estão principalmente envolvidos na locomoção. Os cílios protegem o trato respiratório do acúmulo de poeira. Os cílios nas trompas de Falópio dos mamíferos movem o óvulo do ovário para o útero. Por outro lado, os flagelos estão envolvidos na propulsão do esperma em direção ao óvulo através do órgão reprodutor feminino.

Referência: 1. "Cílio." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 de março de 2017. Web. 19 de março de 2017. 2. “Flagelo.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 de março de 2017. Web. 19 de março de 2017.

Cortesia da imagem: 1. “Bronchiolar epithelium 3 - SEM” Por Charles Daghlian - (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Eukaryotic cilium diagram en” Por LadyofHats - Própria obra (Domínio Público) via Commons Wikimedia3. “Chlamydomonas (10000x)” (Domínio Público) via Commons Wikimedia4. “Flagella” por Adenosina - Trabalho do próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia5. “Flagellum-beating” Por Flagellum-beating.png: Kohidai, L. trabalho derivado: Urutseg () - Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia