Bičík môže byť aj malý bič alebo zastarano sláčik

Bičík alebo flagellum (lat. flagellum) môže byť:

  • a) eukaryotický bičík (= eukaryontný bičík), čiže bičík (niektorých) eukaryotov, t.j. podlhovastá bunková štruktúra, ktorá slúži na pohyb bičíkovcov, niektorých menších mnohobunkových organizmov, niektorých buniek mnohobunkových organizmov (napr. spermie ľudí) alebo na posúvanie tekutiny okolo buniek mnohobunkových organizmov. Veľmi podobné je cílium v užšom zmysle, ktoré je však obyčajne kratšie a inak sa pohybuje.
  • b) bakteriálny bičík v širšom zmysle (iné názvy: prokaryotický bičík, prokaryontný bičík), čiže bičík (niektorých) prokaryotov, t.j. podlhovastý extracelulárny útvar pripojený k bunkovej membráne, ktorý slúži na pohyb niektorých baktérií v užšom zmysle (bakteriálny bičík v užšom zmysle) a archeónov.
Počet a usporiadanie bakteriálnych bičíkov: A. monotricha, B. lofotricha, C. amfitricha, D. peritricha

Iné významy názvu flagellum (a bičík) pozri nižšie.

Obe štruktúry sa zásadne odlišujú stavbou, pôvodom a mechanizmom pohybu. Pohyb eukaryotického bičíka je generovaný pozdĺž takmer celej jeho štruktúry, zatiaľ čo pohyb prokaryotického bičíka je rotačný a je generovaný motorovým komplexom nachádzajúcim sa v jeho prednej časti.[1] Bičíky prokaryotov nie sú pokryté cytoplazmatickou membránou, zatiaľ čo všetky eukaryotické bičíky ju majú.

Rôzne významy názvovUpraviť

Názov flagellum má v literatúre celkovo tieto významy:

  • najčastejšie: súhrnné označenie pre prokaryotický bičík a eukaryotický bičík (pozri vyššie)
  • súhrnné označenie pre eukaryotický bičík a cílium v užšom zmysle,[2][3] synonymá: cílium v širšom zmysle,[4][5][6] undulipódium[7][8]
  • súhrnné označenie pre prokaryotický bičík, eukaryotický bičík a (pohyblivé) cílium[9]
  • prokaryotický bičík [10][11]

Domáci názov bičík sa v slovenskej literatúre spravidla uvádza len v prvom a prípadne druhom vyššie uvedenom význame.[3][12] U niektorých nemeckých autorov sa domáci názov bičík používa len na označenie eukaryotického bičíka (zatiaľ čo názov flagellum je obmedzený na prokaryotický bičík).[11]

Tento článok sa zaoberá iba prokaryotickými a eukaryotickými bičíkmi, o cíliách pozri článok cílium.

Bakteriálny bičík [13]Upraviť

Bakteriálny bičík je pevná štruktúra skrutkovitého tvaru, ktorá sa krúti, poháňa bunku vpred a teda tlačí. Má hrúbku asi 20 nm a dĺžku 20 μm, čo môže byť až desaťnásobok dĺžky baktérie. Baktéria dokáže pomocou bičíka prekonať desať dĺžok svojho tela za jednu sekundu.[chýba zdroj]

Rozdelenie baktérií podľa počtu bičíkov

  • monotricha - baktéria má jediný bičík
  • amfitricha - jeden alebo viac bičíkov na oboch koncoch
  • lofotricha - baktéria má zväzok bičíkov na jednom konci[14]
  • peritricha - bičíky umiestnené po celom povrchu bunky

Počet bičíkov sa ale v priebehu života baktérie môže meniť. Vo všeobecnosti sa pri prestupe do viskóznejšieho prostredia vybaví ďalšími bičíkmi.

StavbaUpraviť

 
Bakteriálny bičík

Bakteriálny bičík je dutá trubica tvorená bielkovinou flagelín. Tá je upevnená pružným háčikom (hook), ktorý ju spája s komplexom proteínov tvoriacich motor pracujúci s gradientom H+ (viac protónová pumpa). Tento komplex je tvorený skupinou proteínov fungujúcich ako rotor a ďalších, ukotvených v membráne, fungujúcich ako stator.

EvolúciaUpraviť

Zástancovia kreacionizmu resp.inteligentného dizajnu opisujú bakteriálny bičík ako údajného zástupcu neredukovateľnej zložitosti. V súčasnosti sa objavujú jednotlivé proteíny tvoriace bázy bičíkov plniace rôzne funkcie. Napríklad ide o F1 ATP-synteázový proteín, ktorý využíva rovnako ako bičík energiu gradientu H+, a ktorý využíva na vlastné roztáčanie a následnú syntézu ATP z ADP a fosfátu.[chýba zdroj]

Eukaryotický bičíkUpraviť

 
Eukaryotický bičík. 1– axonéma, 2– bunková membrána, 3– IFT (intraflagelárny transport), 4– bazálne teliesko, 5– prierez bičíka, 6– triplety mikrotubulov bazálneho telieska

Eukaryotický bičík je vláknitý útvar na bunke, ktorý je pokrytý cytoplazmatickou membránou, upevnený pomocou bazálneho telieska v kortikálnej plazme bunky, je rovnako dlhý alebo dlhší ako daná bunka a je na bunke prítomný obyčajne v malom počte.[15] Od cília v užšom zmysle sa eukaryotický bičík odlišuje najmä tým, že je obyčajne výrazne dlhší a inak sa pohybuje, pretože má iné štruktúry na bazálnom teliesku.[16][15][17]

Eukaryotický bičík je charakteristický pre niektoré jednobunkovce - najmä bičíkovce (tie sú podľa neho aj pomenované), ale v určitých vývojových štádiách sa vyskytuje aj meňavkovcov a na mikrogamétach parazitických Coccidia. Ďalej sa vyskytuje najmä na spermiách živočíchov a pohlavných bunkách mnohých rastlín. Slúži najmä ako pohybový orgán.[15][12]

Bičík väčšinou vykonáva vlnovitý pohyb, buď v jednej rovine alebo ako skrutkovitý pohyb. U niektorých jednobunkovcov vykonáva periodické tepanie - vyvoláva rotáciu v smere hodinových ručičiek. U jednobunkovcov majúcich veľa bičíkov (Hypermastigida) sú pohyby značne rôznorodé.[15]

Základ štruktúry bičíka tvorí zväzok fibríl, ktorý zahŕňa bazálne teliesko (kinetozóm) a lúč, ktorý sa ťahá od bunky. Lúč je obklopený membránou, ktorá je pokračovaním bunkového obalu. Pod ním sa nachádzajú mikrotubuly, spravidla v počte 9 párov mikrotubulov plus 2 centrálne umiestnené v spoločnej pošve. Bazálne teliesko obsahuje len okrajové mikrotubuly. Vnútro bazálneho telieska je od lúča oddelené jemným septom. Centrálne fibrily končia na špeciálnej štruktúre tzv. axozóme. Veľmi podobnú štruktúru má cílium v užšom zmysle.[15]

Bičík buď vybieha priamo z bunkového povrchu alebo zo špeciálnej vklesline na prednom konci nazývanej paraflagelárny vak.[15]

Tvar bičíkov sa rôzni. Obyčajne majú hrubú bázu, ktorá sa ku koncu zužuje, ale môžu byť aj rovnako hrubé. Niektoré bičíky majú na povrchu chĺpky nazývané mastigonemy. Ak je bičíkov na bunke viac, môžu mať rôzny tvar aj veľkosť. Niektoré sú stočené dozadu a nazývajú sa rekurentné bičíky. U niektorých jednobunkovcov je bičík pripevnený k povrchu tela, čím sa vytvorila undulujúca membrána.[15]

ZdrojeUpraviť

  1. KHAN, Shahid; SCHOLEY, Jonathan M.. Assembly, Functions and Evolution of Archaella, Flagella and Cilia. Current Biology, 2018-03, roč. 28, čís. 6, s. R278–R292. Dostupné online [cit. 2020-10-25]. DOI10.1016/j.cub.2018.01.085. (po anglicky)
  2. Mitchell, David. (2007). The Evolution of Eukaryotic Cilia and Flagella as Motile and Sensory Organelles. Advances in experimental medicine and biology. 607. 130-40. 10.1007/978-0-387-74021-8_11.
  3. a b TIRJAKOVÁ Protistológia 2010 [1] (Autorka síce rozlišuje medzi bičíkmi a brvami, ale uvádza, že brvy sa fylogenetického hľadiska dajú považovať za špecializované bičíky)
  4. Cahill, Dylan J. (2017) "Cilia and Flagella: From Discovery to Disease," Dartmouth Undergraduate Journal of Science: Vol. 20 : No. 1 , Article 2. Available at: https://digitalcommons.dartmouth.edu/dujs/vol20/iss1/2
  5. Steven J. Kleene, Judith L. Van Houten, Electrical Signaling in Motile and Primary Cilia, BioScience, Volume 64, Issue 12, December 2014, Pages 1092–1102, https://doi.org/10.1093/biosci/biu181
  6. Hodges, M.E., Wickstead, B., Gull, K. and Langdale, J.A. (2012), The evolution of land plant cilia. New Phytologist, 195: 526-540. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04197.x
  7. HÜLSMANN, N. Undulipodium: End of a Useless Discussion. In: Europ. J. Protisrol. 28, 253-257 (1992)
  8. FREY-WYSSLING, A.. Undulipodia and Centrioles. Vienna : Springer, 1973. DOI: 10.1007/978-3-7091-5612-4_5. Dostupné online. ISBN 978-3-7091-5612-4. DOI:10.1007/978-3-7091-5612-4_5 S. 65–77. (po anglicky)
  9. Roche Lexikon Medizin (5. Aufl.) [online]. elsevier-data.de, [cit. 2021-08-01]. Dostupné online.
  10. Cahill, Dylan J. (2017) "Cilia and Flagella: From Discovery to Disease," Dartmouth Undergraduate Journal of Science: Vol. 20 : No. 1 , Article 2. Available at: https://digitalcommons.dartmouth.edu/dujs/vol20/iss1/2 (Obmedzenie výrazu flagellum na prokaryotické bičíky tu vyplýva z toho, že eukaryotické bičíky autor zahŕňa pod pojem cílium)
  11. a b KLEINIG, M. Zellbiologie, 1999, S. 151
  12. a b bičík. In: Encyclopaedia Beliana
  13. Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Bičík na českej Wikipédii.
  14. VOTAVA, Miroslav. Prof. Mudr. Csc.. druhé. vyd. Brno-Jundrov : NEPTUN, 2005. ISBN 80-86850-00-5. S. 44.
  15. a b c d e f g TIRJAKOVÁ Protistológia 2010 [2]
  16. Cilia. In: MEHLHORN, H. et al. (eds.) Encyclopedia of Parasitology. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 2016, S. 502
  17. Dawe, Helen & Farr, Helen & Gull, Keith. (2007). Centriole/basal body morphogenesis and migration during ciliogenesis in animal cells. Journal of cell science. 120. 7-15. [3]