Парамеции - это одноклеточные микроорганизмы, обитающие в пресной и морской среде. Они принадлежат к типу Ciliophora, ресничных простейших. Ресничка - это короткая, похожая на волосы структура, которая выступает из клеточной мембраны организма. Парамеция имеет тысячи ресничек, которые ритмично бьются, предоставляя ей возможность перемещаться и сметать пищу в ротовую полость. Ученые обнаружили, что различные биохимические двигатели приводят в действие функцию ресничек в парамеции.

Мой маленький парамеций

Парамеции бывают разных видов и имеют длину от 50 до 330 микрометров - примерно от одной тысячной до одной сотой дюйма. Клеточная мембрана, или пленка, покрыта ресничками. Парамеция питается бактериями, водорослями и другими крошечными существами, проглатывая их через покрытый ресничками оральный желобок, который проходит от передней части клетки к средней точке. Paramecium плавает вокруг, избивая реснички в унисон, но реснички, окружающие ротовую канавку, бьют в другом ритме.

Структура ресничек и виды ресничек

Структура реснички представляет собой пучок микротрубочек, известный как аксонема, который прикреплен к базальному телу на поверхности клетки. Микротрубочка состоит из около 13 протофиламентов, длинных цилиндров, которые выровнены бок о бок, образуя форму полой трубки микротрубочки. Аксонема содержит девять наружных пар двойных микротрубочек и две центральные единичные микротрубочки. Различные мосты соединяют элементы обоих массивов микротрубочек и соединяют два массива друг с другом. Белки, известные как молекулярные двигатели, заставляют реснички биться.

Молекулярные Моторы

Ресничка бьется, потому что определенные молекулярные моторы меняют форму. Двигатели получают энергию из аденозинтрифосфата, или АТФ, универсального биохимического накопителя энергии. Когда химическая реакция высвобождает фосфатную группу из АТФ, молекулярные двигатели в соединительных мостиках между аксонемами вращаются. В результате одна микротрубочка движется относительно другой и приводит в движение реснички. В то время как структуры ресничек, которые приводят в действие парамецию, идентичны структурам, которые сливают пищу в рот, эти два действия используют разные молекулярные двигатели и работают с разными частотами и силами.

Экспериментальные доказательства

В 2013 году исследователи из Университета Брауна во главе с аспирантом Илонгом Юнгом манипулировали вязкостью жидкости, окружающей парамеции. Начиная с воды, они увеличили плотность жидкости в семь раз. Они обнаружили, что более высокая вязкость замедляла плавательные реснички, но почти не влияла на питательные реснички. Удвоение вязкости сократило плавательный эффект примерно вдвое, но даже при увеличении в семь раз реснички при кормлении замедлились лишь примерно на 20 процентов. Поскольку все реснички имеют одинаковую структуру, только различие в молекулярном двигателе может объяснить результаты. Продолжается работа по определению точных базовых механизмов.