Cilie
Als Cilien (auch: Zilien) oder Wimpern bezeichnet man kürzere, haarartige Zellfortsätze, die im Gegensatz zu den ähnlich gebauten, aber längeren Geißeln in größerer Anzahl an der Zelloberfläche von Einzellern oder Vielzellern ausgebildet werden. Es handelt sich dabei um sehr schmale Ausstülpungen des Cytoplasmas, die innen von einem besonderen Muster röhrenartiger Mikrotubuli durchzogen sind, die einem Basalkörper entspringen.
Die Cilien sind beweglich und ihr gemeinsames, ruderartiges Schlagen dient
- der Fortbewegung der Zelle wie bei den Wimpertierchen oder zahlreichen Larvenstadien kleinerer, wasserbewohnender Tiere,
- dem Herbeistrudeln von Nahrungsteilchen oder
- dem Transport von Partikeln und Flüssigkeiten innerhalb eines Organismus (wie z. B. bei den Flimmerepithelien in Körperhohlräumen, z.B Darm, Eileiter und Atmungstrakt).
Wimpern sind sozusagen flexible Miniatur-Ruder, die im Gegensatz zu Geißeln unipolar, d.h. in einer Ebene schlagen. Während des kraftvollen Vorschlages ist die Cilie gestreckt; der langsamere Rückschlag erfolgt gekrümmt, wobei eine Biegungswelle von der Cilienbasis bis zur Cilienspitze läuft, wodurch die Wimper unter geringem Wasserwiderstand wieder in ihre Ausgangsposition zurückgeführt wird. Dabei kann gleichzeitig eine Kurve im Raum durchlaufen werden.
Jede Wimper einer Cilienreihe schlägt gegenüber der vorhergehenden um einen Bruchteil später. Man nennt dies metachrone Bewegung. Der Bewegungsablauf ist dabei wellenförmig, vergleichbar einem im Wind wogenden Kornfeld.
Für die Krümmung selbst sind energiebedürftige, ATP-abhängige Verschiebungen der Mikrotubuli im Inneren der Cilie verantwortlich. Jede Cilie ist außen von einer Plasmamembran umgeben. Die innen liegenden röhrenförmigen Mikrotubuli sind nach dem so genannten 9x2+2-Muster angeordnet. Die Cilie enthält in der Mitte zwei von einander getrennte Zentraltubuli, welche von neun Doppeltubuli (Dubletts) umgeben sind, die aus einem A- und B-Tubulus bestehen. Die Zentraltubuli sind von einer Art Scheide umgeben. An jedem A-Tubulus befinden sich Paare von armartigen Strukturen (Dyneinarme) die zum B-Tubulus des benachbarten Dubletts hinweisen. Die im Kreis angeordneten Dubletts sind durch Nexinbindeglieder miteinander und durch die so genannten Radialspeichen direkt mit den zwei Zentraltubuli verbunden.
Geißeln und Wimpern werden wissenschaftlich auch unter dem Oberbegriff Undulipodien (Sing. Undulipodium) zusammengefasst, weil sie ein gleiches Bauprinzip aufweisen.