الأهداب و السياط هما نوعان مختلفان من الزوائد المجهرية على الخلايا ، توجد الأهداب في كل من الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. تستخدم البكتيريا والأمشاج حقيقيات النوى السياط في الحركة. تخدم الأهداب والسياط وظائف الحركة فى الخلية، ولكن بطرق مختلفة، وكلاهما يعتمد في عمله على ديانين -بروتين حركي- والأنيبيبات الدقيقة. توجد الأهداب والسياط عضيات في الخلايا وهي تؤدي وظائف الدفع، والأجهزة الحسية، وآليات التنظيف، والعديد من الوظائف المهمة الأخرى في الكائنات الحية.
ما هي وظيفة الأهداب في الخلايا الحية السياط يساعد على حركة الخلايا البكتيريا وظيفة السوط في البكتيريا كيف تتحرك الجراثيم الحركة الخلوية

ما هي (الأهداب – Cilia)؟

الأهداب هي أول العضيات المكتشفة، إذ اكتشفها العالم (أنتوني فان ليوينهوك – Antonie van Leeuwenhoek) في أواخر القرن السابع عشر، وقد لاحظ أهدابًا متحركةً -أرجل صغيرة-، ووصفها بكمونها على الكائنات الأولية.

وبعد تطور المجهر لوحظ وجود أهداب غير متحركة، يوجد معظمها في الحيوانات، في جميع أنواع الخلايا تقريبًا. وعُثر أيضًا على بعض الأهداب في الخلايا النباتية على شكل أمشاج.

تتكون الأهداب من أنابيب دقيقة في ترتيب يسمى (الخيط المحوري الهدبي – ciliary axoneme)، المغطى بغشاء البلازما، يصنع الجسم الخلوي البروتينات الهدبية وينقلها إلى رأس الخيط المحوري، وتسمى هذه العملية (النقل داخل الأهداب أو النقل داخل السياط – IFT). يعتقد العلماء حاليًا أن حوالي 10% من الجينوم البشري مخصص للأهداب ونشأتها.

يتراوح طول الأهداب بين 1-10 ميكرومترات. وتعمل هذه العضيات التي تشبه الشعر على تحريك الخلايا ونقل المواد. يمكنها أيضًا نقل السوائل فى الكائنات البحرية كالمحار، حتى تمكنه من نقل الطعام والأكسجين. تساهم أهداب التنفس (في رئتي الحيوانات) في منع الحطام ومسببات الأمراض المحتملة من غزو الجسم.

تعتبر الأهداب أقصر من السياط وتركَز بأعداد أكبر بكثير، وتميل إلى التحرك بضربة سريعة في نفس الوقت تقريبًا بمجموعات، مشكلةً تأثير موجة. تستطيع الأهدَاب أيضًا أن تقدم مساعدةً في حركة بعض أنواع (الحيوانات الأولية – protozoa).

هناك نوعان من الأهداب: متحركة وغير متحركة أو أولية، وكلاهما يعمل عبر أنظمة (IFT). وتوجد الأهدَاب المتحركة في مجرى الهواء والرئتين، وداخل الأذن، أما الأهداب غير المتحركة فهي موجودة في العديد من الأعضاء.

ما هي وظيفة الأهداب في الخلايا الحية السياط يساعد على حركة الخلايا البكتيريا وظيفة السوط في البكتيريا كيف تتحرك الجراثيم الحركة الخلوية

ما هي (السياط – Flagella)؟

السياط هي الزوائد التي تساعد على تحريك البكتيريا والأمشاج حقيقيات النوى، وبعض الحيوانات الأولية. توجد السياط غالبًا بصورة مفردة، مثل: الذيل. تكون السياط عادًة أطول من الأهداب في بدائيات النوى، وتعمل بمثابة محركات صغيرة دوارة في حقيقيات النوى، وتزيد سلاسة الحركة.

وظائف الأهداب:

تلعب الأهداب دورًا فعالًا فى دورة حياة الخلية ونمو الكائن، كما هو الحال في القلب. تتمتع الأَهداب بخاصية السماح الانتقائي لبعض البروتينات، وتلعب أيضًا دورًا مهمًا في الاتصال الخلوي.

لدى الأهداب المتحركة ترتيب (9 + 2)، تسعة أزواج من الأنابيب الصغيرة الخارجية، ويوجد في مركزها أنبوبين دقيقين. تستخدم (الأهداب المتحركة – Motile cilia) تموجها الإيقاعي لإزالة المواد، كما هو الحال عند إزالة الأوساخ، والغبار، والكائنات الحية الدقيقة، والمخاط للحماية من الإصابة بالأمراض. لذلك فهي توجد على بطانات الممرات التنفسي. تستطيع الأهداب المتحركة استشعار وتحريك السائل خارج الخلوي.

الأهداب غير المتحركة أو الأولية، تختلف عن بنية الأَهداب المتحركة. وتُرتب على شكل أنابيب ملحقة صغيرة دون هيكل الأنبوب المركزي. تجاهل العلماء هذا النوع من الأهداب لسنوات عديدة، لذا نحن لا نمتلك معلومات كثيرة عن وظائفه.

يمكن العثور على أهداب غير متحركة في الكليتين لاستشعار تدفق البول، وفي العيون على مستقبلات الضوء في شبكة العين، إذ تنقل البروتينات الحيوية من الجزء الداخلي للمستقبلات الضوئية إلى الجزء الخارجي، دون هذه الوظيفة، ستموت مستقبلات الضوء.

وظائف السياط:

يمكن العثور على السياط في بدائيات النوى والنواة، وهي عضيات خيطية طويلة مكونة من عدة بروتينات يصل طولها إلى 20 ميكرومترًا بعيدًا عن السطح على البكتيريا. يكون السوط عادةً أطول من الأهداب.

توفر السياط الحركة والدفع، وتستطيع تدوير محركات خيوط السوط البكتيرية بسرعة تصل إلى 15000 دورة في الدقيقة، وتساعد القدرة على السباحة السياط في أداء وظائفها، سواء كان ذلك للحصول على الطعام والمواد الغذائية، أو التكاثر، أو اجتياح الأمراض.

في بدائيات النوى مثل البكتيريا، يعمل السوط بآلية دفع، وتعتبر هذه الطريقة الرئيسية التي تمكن البكتيريا من السباحة خلال السوائل. يمتلك السوط الموجود في البكتيريا محركًا أيونيًا لعزم الدوران، أو خطافًا ينقل عزم دوران المحرك، وخيوط أو بنية شبيهة بذيل طويل لدفع البكتيريا.

يستطيع المحرك الدوران والتأثير على سلوك الشعيرة، وتغيير اتجاه حركة البكتيريا. إذا تحرك السوط في اتجاه عقارب الساعة فسيشكل طبقةً فائضةً، تستطيع عدة أسواط تشكيل حزمة، والتي تساعد في دفع البكتيريا على طريق مستقيم. عند الدوران في الاتجاه المعاكس، يصنع الفتيل طبقةً عميقةً أقصر، وتتفكك حزمةً من السياط، ما يؤدي إلى انهيارها. يستعين العلماء بالمحاكيات الحاسوبية للتنبؤ بحركة السياط بسبب النقص في دقة التجارب.

تؤثر كمية الاحتكاك في المائع على طريقة التفاف الشعيرة، ويمكن أن تستضيف البكتيريا عدة سياط، مثل (الإشريكية القولونية – Escherichia coli). تمكّن السياط البكتيريا من السباحة في اتجاه واحد ثم تتحول بحسب الحاجة. يعمل هذا عبر السوط الحلزوني الدوار الذي يستخدم طرقًا متعددةً، بما في ذلك دورات الدفع والشد.

تُحقَق طريقة أخرى للحركة من خلال الالتفاف حول جسم الخلية في حزمة، وبهذه الطريقة، تستيطع السياط المساعدة أيضًا في عكس الحركة. عندما تواجه البكتيريا مسافات صعبة، يمكنها تغيير موقعها عن طريق إعادة تشكيل أسواطها وتفكك حزمها. توفر السياط حركةً للبكتيريا ولكنها توفر أيضًا آليةً للبكتيريا المسببة للأمراض للمساعدة في استعمار العوائل وبالتالي انتقال الأمراض بصورة أوسع .

اقرأ أيضًا:

المصدر

ترجمة: سلمى سلمان

تدقيق: يحيى محمود