主な違い - 繊毛と鞭毛
繊毛と鞭毛は細胞の外部構造であり、主に細胞の移動に寄与しています。繊毛は短い毛のような構造で、一部の細胞の表面全体に多数存在します。べん毛は長くて糸のような構造で、細胞の一端にしか存在しません。繊毛は協調したリズムで鼓動し、鞭毛は互いに独立して鼓動します。繊毛は真核細胞にのみ見られます。べん毛は、原核細胞と真核細胞の両方に見られます。運動性の繊毛と鞭毛の両方を含む生物は、無毛足としてグループ化できます。 メイン 違い 繊毛と鞭毛の間にあるのは、繊毛が呼吸管内のほこりの蓄積を防ぎ、管に沿って粘液の薄い層を作るのに対して、鞭毛は主に精子細胞が女性の生殖器を通って自分自身を推進するために使用されます.
この記事では、
1.繊毛とは
– 構造、種類、機能、特徴
2.べん毛とは
– 構造、種類、機能、特徴
3.繊毛とべん毛の違いは何ですか
繊毛とは
繊毛は、ほとんどの真核細胞の表面から伸びている、細い毛のような構造またはオルガネラです。真核細胞には、一次/非運動性繊毛と運動性繊毛の 2 種類の繊毛が見られます。
一次繊毛
一次繊毛はすべての動物細胞に見られます。単一の一次繊毛は、すべての哺乳類細胞に見られます。それらは主に目や鼻などの人間の感覚器官に見られます。人間の目に見られる外節桿体光受容細胞は、特殊な繊毛を介してその細胞体に接続します。嗅覚ニューロンの樹状突起には、約10個の一次繊毛も含まれています。したがって、一次繊毛は、細胞内の多数のシグナル伝達経路を調整する感覚細胞アンテナと見なされます。これらのシグナル伝達経路は、細胞分裂および分化と結びついている場合があります。一次繊毛の機能不全は、遺伝性繊毛症、多発性嚢胞腎、先天性心疾患などの病気につながります。
運動性繊毛
運動性の繊毛は、細胞の表面に多数見られ、協調的な波で鼓動しています。気管の内側にある運動性繊毛は、肺から汚れを含む粘液を一掃します。女性の卵管の繊毛の鼓動は、卵巣から子宮に向かって卵子の動きを可能にします.上皮ナトリウムチャネルは繊毛に沿って見られ、液体レベルを調節し、繊毛を浸します。繊毛の運動性は、それらを取り巻く体液レベルに依存します。肺の気道上皮の繊毛を図1に示します .
図 1:呼吸器上皮の繊毛
繊毛の構造
繊毛は繊毛形成中に形成されます。 軸糸と呼ばれる微小管ベースの細胞骨格 、繊毛の中にあります。一次繊毛では、この軸糸には 9 つの外側微小管ダブレット (9+0 軸糸) が含まれており、リング状に組み立てられています。運動性繊毛では、9 つの外側微小管ダブレット リングに加えて、2 つの中央微小管シングレット (9+2 軸糸) が繊毛の中央に存在します。
ダイニン 隣接する微小管ダブレットを結合してブリッジを形成するタンパク質です。ダイニンは ATP によって活性化され、隣接する微小管ダブレット上を滑って屈曲運動を生み出します。軸索細胞骨格は、キネシン II のような分子モータータンパク質の結合部位を提供します。キネシン II は、微小管内でタンパク質を上下に運ぶ役割を果たします。
繊毛はその基部で基底体に付着しています 、微小管組織化センターです。基底体には、繊毛の安定性と形成を調節する CEP164、CEP170、ODF2 などのタンパク質が含まれています。軸糸と基底体の間の移行帯は、モータータンパク質と鞭毛内輸送のドッキングステーションとして機能します。毛細血管は、直径約100 nmの細胞骨格構造で、基底体から始まり、細胞核に向かって伸びています。運動性繊毛の構造は 図 2 に示されています .
図 2:繊毛の構造
繊毛の機能
繊毛は、分子複合体中の約 600 のタンパク質から構成されるナノマシンとして機能し、独立して機能します。上皮細胞では、一次繊毛は細胞アンテナとして機能し、細胞外環境の化学感覚、機械感覚、および熱感覚を提供します。それらは細胞シグナル伝達経路を仲介します。運動性繊毛はまた、流体の流れの下流で分泌の役割を果たす。ほとんどの上皮細胞は繊毛です。繊毛は、気管に沿って粘液の薄い層を作成することにより、呼吸管、気管内のほこりの蓄積を防ぎます.卵管細胞の繊毛は、卵管に沿った卵子の通過を可能にします.
べん毛とは
鞭毛はまつ毛のような小器官で、原核細胞または真核細胞の側面から突き出ています。細胞におけるべん毛の主な役割は、細胞の移動です。べん毛は、化学物質や外部環境の温度に対する感覚器官としても機能します。原核生物と真核生物のべん毛は、組成が異なります。 図 3 に示すのは、細胞の側面にべん毛を含むクラミドモナスです。 .
図 3:鞭毛を持つクラミドモナス
べん毛の構造
鞭毛には、細菌、古細菌、真核生物の 3 種類が特定されています。細菌のべん毛は、時計回りまたは反時計回りに回転する回転モーターを含むらせん状のフィラメントです。原核生物のべん毛のさまざまな配置を識別することができます。ビブリオ・コレラ様単毛細菌は、単一の鞭毛を含む。同じ場所にある複数のべん毛は、糸状菌に見られます。これらのべん毛の基部は、極性オルガネラと呼ばれる特殊な細胞膜領域に囲まれています。 2つの反対側のそれぞれに2つのべん毛からなる細菌は、両生類細菌と呼ばれます。いくつかのスピロヘータは、軸フィラメントとして寄与する、反対の極から生じる特殊な鞭毛で構成されています。大腸菌のような周縁細菌は、各方向から突出したべん毛を含んでいます。細菌のべん毛の配置は、図 4 に示されています。
図 4:細菌のべん毛配列
細菌の鞭毛は、モーターと呼ばれる回転エンジンで構成されており、タンパク質で構成されています。これは、細胞膜を横切る H イオン濃度勾配によって生成されるプロトン駆動力によって駆動されます。ローターは約 6,000 ～ 17,000 rpm で動作します。べん毛は約 200 ～ 1,000 rpm で動作します。べん毛の回転は、1 秒あたり 60 セルの長さを達成できます。
一方、古細菌のべん毛は相同性がないと考えられています。真核生物の鞭毛は真核生物の繊毛と構造的に似ていますが、機能によって異なります。動物、植物、原生生物などの真核生物の細胞には、鞭毛が含まれています。
べん毛の機能
細菌および古細菌のべん毛は細胞の移動に関与し、摂食、生殖、循環などの必要条件のために細胞を別の場所に移動させます。哺乳動物の精子は、卵子に出会うまで女性の生殖器を通って推進するために、特に鞭毛を使用します.
ダイニンの内腕と外腕は、9 つの微小管ダブレットを接続し、加水分解された ATP からのエネルギーを使用して、鞭毛にプロペラのような動きを生成します。べん毛にネキシンが存在すると、平面的な波のような動きが得られます。鞭毛と繊毛の拍動パターンの違いは、図 5 に示されています。 .
図 5:鞭毛と繊毛の動きの違い
繊毛とべん毛の違い
セルあたりの数
繊毛: 単一の細胞には多数の繊毛が含まれています。
べん毛: 1 つの細胞に含まれるべん毛の数が少なくなります。
形状
繊毛: 繊毛は短い毛のような構造です。
べん毛: べん毛は、長い鞭のような構造です。
長さ
繊毛: 繊毛の長さは約 5 ～ 10 µm です。
べん毛: べん毛の長さは約 150 µm です。
構造
繊毛: 一次繊毛は 9+0 軸糸構造からなり、運動性繊毛は 9+2 軸糸構造からなります。どちらの種類の繊毛もネキシンを欠いています。
べん毛: べん毛は 9+2 軸糸構造で構成され、ネキシンは微小管ダブレットの間にあり、べん毛の回転運動を生成します。
プレゼンス
繊毛: 繊毛は真核細胞にのみ見られます。
べん毛: べん毛は、原核細胞と真核細胞の両方に見られます。
発生
繊毛: 繊毛は細胞全体に発生します。
べん毛: 鞭毛は細胞の一端に発生します。
調整
繊毛: 繊毛は協調して鼓動します。
べん毛: べん毛は独立して鼓動します。
動き
繊毛: 繊毛は掃引運動または振り子ストロークを示します。
べん毛: べん毛は波状の動きを示します。
機能のメカニズム
繊毛: 繊毛は、ATPase 活性を含むキネシンを使用して、動きを実行するためのエネルギーを生成します。
べん毛: べん毛は原形質膜のプロトン駆動力によって動かされます。
役割
繊毛: 繊毛は、チューブ内に粘液の薄い層を作ることにより、呼吸チューブ内のほこりの蓄積を防ぎます.
べん毛: 鞭毛は、主に精子細胞が移動および推進するために使用されます。
機能
繊毛: 繊毛は、移動、摂食、循環などのプロセスに関与しています。
べん毛: べん毛は移動に関与しています。
例
繊毛: 繊毛は、哺乳動物の気道や生殖器官のような体管の内側に見られます。
べん毛: ほとんどの細菌、古細菌、真核生物は鞭毛で構成されています。ユーグレナは鞭毛を持つ真核生物と考えられています。哺乳類では、精子細胞は特に鞭毛で構成されています。
結論
繊毛と鞭毛は構造的に同一のオルガネラです。繊毛と鞭毛の主な違いは、構造ではなく機能にあります。繊毛は、哺乳動物細胞の表面に高密度で見られる短い毛のような構造です。繊毛は前後に動き、鞭毛はプロペラのような動きをします。したがって、繊毛は主に真核生物の摂食、生殖、循環に関与し、鞭毛は主に移動に関与しています。繊毛は気道を粉塵の蓄積から保護します。哺乳類の卵管の繊毛は、卵子を卵巣から子宮に移動させます。一方、鞭毛は、女性の生殖器を介して卵子に向かって精子を推進することに関与しています。
参考:
1. 「繊毛虫」 ウィキペディア .ウィキメディア財団、2017 年 3 月 14 日。ウェブ。 2017.03.19.
2. 「べん毛」 ウィキペディア .ウィキメディア財団、2017 年 3 月 16 日。ウェブ。 2017 年 3 月 19 日。
画像提供:
1. 「細気管支上皮 3 – SEM」Charles Daghlian 著 – (パブリック ドメイン) Commons Wikimedia 経由
2. 「Eukaryotic cilium diagram en」LadyofHat 著 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (パブリック ドメイン)
3. 「クラミドモナス (10000x)」(パブリック ドメイン)、コモンズ ウィキメディア経由
4.アデノシンによる「べん毛」–コモンズウィキメディア経由の自作（CC BY 3.0）
5. 「Flagellum-beating」 Flagellum-beating.png 作:Kohidai, L.派生作品:Urutseg (トーク) – Flagellum-beating.png (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
