الوظائف الرئيسية للأهداب والفلاجيلا

يختلف كل من الأهداب والفلاجيلا في زيادتهما المجهرية على الخلايا، حيث توجد الأهداب في الحيوانات والكائنات الدقيقة وليست موجودة في معظم النباتات  .

تستخدم الفلاجيلا Flagella في البكتيريا للحركة والتنقل، وكذلك تستخدم الأمشاج من حقيقيات النوى للتنقل .

علاوةً على ذلك، تؤدي الأهداب والساقية وظائف الحركة، ولكن باستخدام طرق وأساليب متنوعة، ويعتمد كل من الأهداب والساقية على الدينين، وهو بروتين يعمل كمحرك للأنابيب الدقيقة لتنفيذ وظائفها .

الأهداب والسوط هما عبارة عن عضيَّات على الخلايا التي تعمل على توفيرها لآليات الدفاع، والأجهزة الحسية، وكذلك آليات التخليص، وأيضًا الكثير من الوظائف الأخرى التي تكون مهمة في جميع الكائنات الحية .

ما هي الأهداب

تم اكتشاف الأهداب لأول مرة في أواخر القرن السابع عشر على يد العالم `أنتوني فان ليوينهوك`. لاحظ هذا العالم وجود الأهداب المتحركة، والمعروفة أيضا بالأرجل الصغيرة، في الكائنات الحية البدائية. كما لاحظ أيضا وجود أهداب غير متحركة بعد فترة من اكتشاف الأهداب المتحركة باستخدام مجهرات دقيقة. وقد وجدت الأهداب بشكل رئيسي في الحيوانات وفي جميع أنواع الخلايا المتطورة. وعلى الرغم من ذلك، يمكن أن توجد مجموعة من الأهداب في النباتات على شكل أمشا .

وتتألف الأهداب من مجموعة من الأنابيب الدقيقة من حيث الترتيب الذي يطلق عليه “المحور العصبي الهدبي”، وهذا المحور يكون مغطى أو محكم بغشاء البلازما، ويعمل جسم الخلية على صنع البروتينات الهدبية ويتم نقلها إلى طرف تلك المحور العصبي، ويطلق على تلك العملية اسم النقل بين المقاطعات أو داخل الرغامى (IFT).

يقول العديد من العلماء إن حوالي 10% من الجينوم البشري مخصص فقط للأهداب وطرق نشأتها، وأن طول الأهداب يتراوح بين 1 إلى 10 ميكرومتر، وتستخدم هذه الأهداب في حركة ونقل الخلايا والمواد، وتشبه الشعيرات .

تقوم العضيات الزائدة بنقل السوائل للكائنات المائية مثل المحار لضمان نقل الطعام والأكسجين إليها، وتساعد الشوارب في عملية التنفس في رئتي الحيوانات، وذلك عن طريق منع الحطام والمواد المسببة للأمراض من دخول الجسم. تختلف الشوارب عن الأذرع بحجمها، حيث تكون أقصر من الأذرع، وتكون تركيزها أعلى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للشوارب أن تحرك بعض أنواع الجسيمات الأخرى.

انواع الاهداب

هناك نوعان رئيسيان من الأهداب، وهما

تنقسم الأهداب إلى أهداب متحركة وأهداب غير متحركة أو أولية، ويتم العمل بهما من خلال أنظمة IFT. تتواجد الأهداب المتحركة في ممرات الهواء والرئتين والأذن، بينما تتواجد الأهداب الغير متحركة في العديد من الأعضاء.

وظائف الأهداب

1. تؤدي الأهداب دورًا مهمًا في دورة الخلية، كما تلعب دورًا في نمو الحيوانات مثل القلب.
2.  تقوم الأهداب بالاختيار من بين مجموعة البروتينات لضمان عملها بصورة صحيحة ومنظمة.
3.  كما تلعب دورا هاما في عملية الاتصال الخلوي وتداول الجزيئات.

تكون الأهداب المتحركة مرتبة على شكل 9 + 2، حيث تتألف من تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة بالإضافة إلى واحد من المراكز الموجودة الموجود في الأنابيب الدقيقة .

تستخدم الأهداب المتحركة نظامًا تموجيًا لإزالة المواد الضارة، مثل الأوساخ والغبار والكائنات الحية الدقيقة والمخاط في الممرات التنفسية، بهدف الحد من المرض والحفاظ على الصحة. ولذلك، تتواجد الأهداب في بطانات الممرات التنفسية .

الأهداب المتحركة لديها القدرة على اكتشاف وجود السوائل خارج الخلية وتحريكها، أما الأهداب غير المتحركة أو الأولية فليست متوافقة مع شكل الأهداب المتحركة. ومع ذلك، يتم ترتيبها في شكل أنابيب صغيرة تكون مرتبطة بشكل فردي وتحتوي على بنية أنابيب دقيقة مركزية. الأهداب الأولية لا تحتوي على أذرع الداينين وبالتالي لا تستطيع الحركة بشكل عام لفترة طويلة .

لم يكن العلماء مهتمين بهذا النوع من الأهداب، وبالتالي لم يكن لديهم المعلومات والبيانات الكافية حول وظائفها. تعمل الأهداب الثابتة كجهاز حسي لجميع الخلايا الحية، وتكشف الإشارات وتلعب دورا مميزا في الخلايا العصبية الحسية. ويمكن الحصول على أهداب ثابتة في الكلية للإحساس بعملية تدفق البول، وكذلك في المستقبلات الضوئية الخاصة بشبكية العين .

تعمل الأهداب في المستقبلات الضوئية على نقل البروتينات الحيوية من داخل العين إلى الخارج، وإذا تم إهمال هذه الوظيفة، فإن المستقبلات الضوئية ستموت. وبالتزامنمع ذلك، تستشعر الأهداب تدفق السوائل بطريقة يمكن أن تؤدي إلى تغييرات في نمو الخلايا .

ما هي الفلاجيلا

الفلاجيلات هي مجموعة من الأجسام المتصلة بالبكتيريا والأمعاء والتي تساعد في حركة هذه الكائنات الحية من حقيقيات النوى، بالإضافة إلى تحريك بعض الأوليات، وفي بعض الأحيان تكون الفلاجيلات فردية كالذيل، وتختلف الفلاجيلات عن الأهداب في الطول .
في الكائنات الحية البدائية يقوم السوط بوظيفته مثل المحركات الصغيرة بالدوران، وفي الكائنات الحية المتقدمة يعملون بحركات سلسة .

وظائف الفلاجيلا

يمكننا أن نجد الفلاجيلا في بدائيات النوى وحقيقيات النواة وهي عبارة عن عضيات خيوط تكون طويلة ومتنوعة من مجموعة من البروتينات التي يكون طولها إلى ما يقرب من 20 ميكرومتر ، بدون السطح المكون من البكتيريا في الغالب يكون السوط طويل عن الأهداب وتعمل على توفير كلا من الحركة والدفع .

تستطيع محركات خيوط السوط البكتيرية الدوران بسرعة تصل إلى ما يقرب من 15 ألف دورة في الدقيقة الواحدة، ومع ذلك، فإن السباحة تفوق قدرتها على الحركة بالسوط في البحث عن الطعام والمغذيات، وكذلك في البحث عن الكائنات المضيفة وغيرها من الأغراض

في المخلوقات الدقيقة مثل البكتيريا، يقوم السوط بوظيفته كآلية دفع. تكون السباحة في السوائل هي الطريقة الأساسية التي يستخدمها البكتيريا، حيث يحتوي السوط على محرك أيوني داخل البكتيريا يمكنه الدوران، ولديه أيضا خطاف ينقل الحركة، وخيط طويل يشبه الذيل لدفع البكتيريا. إذا تحرك السوط في اتجاه عقارب الساعة، فسيشكل شكلا عاليا.

تؤثر الفلاجيلا أيضًا على حركة البكتيريا، كما توفر آلية للاستعمار البكتيريا التي تسبب الأمراض، وبالتالي ينخفض عدد الأمراض .

يشير البيان إلى أن الفلاجيلا تستخدم أسلوب اللف والعصا لتثبيت أو التصاق البكتيريا على الأسطح، كما يقوم السارية بعملها على شكل جسور أو سلالم للالتصاق أو التشبيك بالنسيج المضيف .