Paramecium adalah mikroorganisme bersel tunggal yang hidup di lingkungan air tawar dan laut. Mereka termasuk ke dalam filum Ciliophora, protozoa bersilia. Sebuah silia adalah, struktur rambut seperti yang pendek menonjol dari membran sel organisme. Sebuah paramecium memiliki ribuan silia yang mendayung berirama, memberikan cara untuk bergerak dan untuk menyapu makanan ke dalam alur mulut. Para ilmuwan telah menemukan bahwa motor biokimia yang berbeda daya dengan dua fungsi.

Sedikit tentang Paramecium

Paramecium datang dalam berbagai spesies dan jangkauan panjang antara 50 sampai 330 mikrometer – kira-kira satu per seribu satu-seperseratus inci. Membran sel, atau pelikel, ditutupi sepanjang dengan silia. Paramecium makan bakteri, alga dan makhluk kecil lainnya dengan menelannya melalui alur mulut silia tertutup yang berjalan dari depan sel ke titik tengah. Paramecium yang berenang di sekitar dengan mendayung silia dengan serempak, namun silia sekitar alur mulut mengayuh dengan irama yang berbeda.

Struktur silia

Struktur silia adalah bundel mikrotubulus, yang dikenal sebagai axoneme, yang melekat pada tubuh basal pada permukaan sel. Sebuah mikrotubulus terdiri dari sekitar 13 protofilamen, silinder panjang yang selaras berdampingan untuk membentuk bentuk tabung berongga mikrotubulus ini.

Sebuah axoneme berisi sembilan pasang mikrotubulus luar ganda dan dua mikrotubulus tunggal pusat. Berbagai jembatan menghubungkan anggota kedua array mikrotubulus dan menghubungkan dua array satu sama lain. Protein yang dikenal sebagai molekul motorik yang menyebabkan silia untuk mendayung.

Molekul Motorik

Sebuah silia dapat mendayung karena molekul motorik tertentu yang dapat berubah bentuk. Motor menarik energi dari adenosin trifosfat, atau ATP, biokimia penyimpanan energi universal. Ketika reaksi kimia membebaskan gugus fosfat dari ATP, molekul motorik dalam jembatan yang menghubungkan antara poros axonemes. Hasilnya adalah bahwa salah satu mikrotubulus bergerak relatif terhadap yang lain dan menarik silia menjadi gerak. Sedangkan struktur silia yang mendorong paramecium suatu yang identik dengan struktur yang menyapu makanan ke dalam mulutnya, kedua tindakan menggunakan motorik molekul yang berbeda dan beroperasi pada frekuensi dan kekuatan yang berbeda.

Bukti eksperimental

Pada 2013, para peneliti di Brown University yang dipimpin oleh mahasiswa pascasarjana Ilyong Jung memanipulasi viskositas cairan sekitarnya paramecium. Dimulai dengan air, mereka meningkatkan densitas cairan hingga tujuh kali lipat. Mereka menemukan bahwa viskositas lebih tinggi melambat silia renang tapi hampir tidak mempengaruhi silia makan.

Menggandakan viskositas memotong tindakan berenang sekitar setengah, tapi bahkan dengan peningkatan tujuh kali lipat, silia makan diperlambat oleh hanya sekitar 20 persen. Karena semua silia berbagi struktur yang sama, hanya perbedaan dalam molekul motorik dapat menjelaskan hasilnya. Bekerja terus untuk menentukan mekanisme yang mendasari yang tepat.