حركية الخلية: ما هي؟ & لماذا هو مهم؟

دراسة عربي فسيولوجيا الخلية هو كل شيء عن كيف ولماذا تتصرف الخلايا بالطريقة التي تعمل بها. كيف تغير الخلايا سلوكها بناءً على البيئة ، مثل الانقسام استجابةً لإشارة من يقول جسمك أنك بحاجة إلى المزيد من الخلايا الجديدة وكيف تفسر الخلايا وتفهم تلك البيئة إشارات؟

لا تقل أهمية عن سبب تصرف الخلايا بالطريقة التي تعمل بها هو سبب ذهابها إلى حيث تذهب ، وهنا يأتي دور حركة الخلية. حركية الخلية هي حركة الخلية من مكان إلى آخر عن طريق استهلاك الطاقة.

يطلق عليه أحيانًا اسم حركة الخلية ، لكن حركة الخلية هي المصطلح الأكثر صحة ، وهو المصطلح الذي يجب أن تعتاد على استخدامه.

جسمك يعتمد على الخاص بك الخلايا والأنسجة لتعمل بشكل صحيح من أجل البقاء بصحة جيدة ، ولكنها تعتمد أيضًا على تلك الخلايا والأنسجة لتكون في المكان المناسب في الوقت المناسب.

فكر في الأمر: لا يمكنك الاعتماد على خلايا بشرتك للمساعدة في إبعاد مسببات الأمراض عن نظامك ، على سبيل المثال ، إذا لم تكن كذلك منظمة بشكل صحيح على الجزء الخارجي من جسمك. وخلايا الكلى لديك؟ حظًا سعيدًا في جعلها تعمل بشكل جيد إذا لم يتم تنظيمها بشكل صحيح داخل كليتيك ، حيث يمكنها تصفية الدم.

تساعد حركة الخلية في ضمان وصول الخلايا إلى حيث من المفترض أن تكون. هذا مهم بشكل خاص في تطوير الأنسجة. في كثير من الأحيان ، لا يتم العثور على الخلايا "الشبيهة بالجذع" جنبًا إلى جنب مع الخلايا الناضجة تمامًا. تتطور هذه الخلايا إلى أنسجة ناضجة ، ثم تهاجر إلى حيث من المفترض أن تذهب.

فكر في العودة إلى خلايا الجلد، على سبيل المثال. تلعب الطبقات الخارجية لخلايا الجلد بعضًا من أهم الوظائف في جسمك. إنها تشكل طبقة مقاومة للماء تحافظ على الرطوبة الخارجية وسوائل الجسم بالداخل ، وتساعد على منع دخول مسببات الأمراض إلى جسمك وتساعد على تنظيم درجة حرارة جسمك.

ولكن ماذا عن الخلايا السلفية التي تتطور إلى خلايا الجلد الناضجة؟ توجد في الطبقات العميقة من جلدك ، ثم تنتقل إلى السطح عندما تنضج.

بدون حركة الخلايا ، لن تكون بشرتك قادرة على ذلك يجدد نفسه بشكل صحيح ، مما سيكون له آثار بعيدة المدى على صحتك. وينطبق نفس المفهوم على الأنسجة الأخرى: فالخلايا الناضجة التي لا تستطيع الهجرة إلى المكان الصحيح في جسمك لا تساعد ببساطة في الحفاظ على صحتك.

تنقل الخلايا أيضًا مهم للكائنات وحيدة الخلية. حسنًا ، أنت تفهم سبب أهمية تنقل الخلايا في الحيوانات والنباتات والكائنات الأخرى متعددة الخلايا. ولكن ماذا عن الكائنات وحيدة الخلية ، مثل البكتيريا؟

الهجرة أمر حاسم أيضًا للخلايا الفردية. تسمح الحركة للبكتيريا ، على سبيل المثال ، بالتحرك نحو مصادر المغذيات والابتعاد عن المركبات الضارة التي يمكن أن تقتلها. الحركة تساعد البكتيريا البقاء على قيد الحياة لفترة أطول والاستمرار في الانقسام ، حتى يتمكنوا من تمرير الجينات للجيل القادم.

عندما تتحدث عن حركة الخلية ، تقوم عضيتان بمعظم العمل: أهداب و الأسواط.

أهداب هي هياكل صغيرة تشبه الشعر تخرج من الخلية. إنها مدفوعة بالبروتينات الحركية ، وهي قادرة على التحرك ذهابًا وإيابًا في حركة تشبه التجديف ، مما يساعد على دفع الخلية للأمام. يمكن للأهداب أيضًا تحريك البيئة حول الخلية. على سبيل المثال ، الأهداب الموجودة على الخلايا التي تبطن مجرى الهواء الخاص بك باستمرار "تجفف" الجزيئات غير المرغوب فيها لأعلى وخارج رئتيك.

خلايا معينة ، مثل خلايا الحيوانات المنوية والبكتيريا ، تحصل على معظم قدرتها على الحركة الأسواط. الأسواط هي هياكل تشبه السوط تتحرك مثل المروحة تدفع الخلية إلى الأمام. إنها تسمح للخلايا "بالسباحة" بعيدًا عن المنبهات أو باتجاهها.

بينما يمكن لكل من الأهداب والسوط دفع الخلية مباشرة ، فإن الهيكل الخلوي، مجموعة البروتينات الهيكلية المهمة للحفاظ على شكل الخلية ، تلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في حركة الخلية.

على وجه التحديد ، تستخدم خلاياك بروتينًا يسمى الأكتين، وهو جزء من الهيكل الخلوي ، للمساعدة في قيادة الحركة. ألياف الأكتين ديناميكية للغاية ، ويمكن أن تصبح أقصر أو أطول وفقًا لاحتياجات الخلية. إن إطالة ألياف الأكتين في اتجاه واحد مع سحبها في الاتجاه الآخر يدفع الخلية إلى الأمام ، مما يسمح للخلية بالتحرك.

أنت تعرف الآن كيف تتحرك الخلايا ، ولكن كيف تعرف إلى أين تتجه؟ إجابة واحدة هي انجذاب كيميائي، أو الحركة استجابة لمحفز كيميائي.

تحتوي الخلايا بشكل طبيعي على بروتينات خاصة تسمى المستقبلات الموجودة على سطح الخلايا. يمكن لهذه المستقبلات أن تستشعر الظروف في بيئة الخلايا وترسل الإشارات إلى بقية الخلايا للتحرك بهذه الطريقة أو تلك.

انجذاب كيميائي إيجابي يعزز الحركة نحو التحفيز. إنه ما يدفع الخلية المنوية للسباحة نحو البويضة على أمل الإخصاب. يستخدم جسمك أيضًا انجذاب كيميائي إيجابي لتحديد "وجهات" للخلايا المطورة حديثًا بحيث عندما تصل الخلية المولودة إلى مكان معين في جسمك ، فإنها ستتوقف عن الحركة وتبقى هناك.

انجذاب كيميائي سلبي يعني الابتعاد عن الحافز. على سبيل المثال ، قد تحاول البكتيريا الابتعاد عن المركبات الضارة ، وبدلاً من ذلك تسبح نحو بيئة أكثر صداقة حيث يمكنها النمو والانقسام بسرعة أكبر.

يمكن أيضًا أن تكون حركة الخلية مثبتة في خلاياك ، لذلك تعرف الخلايا أين تتحرك بناءً على تلك الخلايا علم الوراثة.

الآن بعد أن عرفت أساسيات لماذا وكيف تتحرك الخلايا ، دعنا نلقي نظرة على بعض أمثلة العالم الحقيقي.

خذ خلايا الدم البيضاء التي تشكل جزءًا من جهاز المناعة لديك. تعمل الخلايا عن طريق الدوران في جميع أنحاء الجسم ، بحثًا عن الجزيئات الغريبة التي قد تكون ضارة. عندما يجد جهازك المناعي شيئًا ضارًا ، فإنه يطلق مواد كيميائية تسمى السيتوكينات في موقع الإصابة.

هذه السيتوكينات تؤدي إلى انجذاب كيميائي إيجابي. إنها تجذب المزيد من الخلايا المناعية إلى المنطقة ، حتى يتمكن جسمك من تكوين استجابة مناعية مناسبة.

مثال آخر مهم لحركة الخلية هو ثشفاء الجروح. تحتاج الأنسجة الممزقة والتالفة إلى الإصلاح ، لذا فإن التلف الذي يلحق بأنسجتك يخبر جسمك بالبدء في صنع خلايا جديدة لتحل محل الخلايا التالفة. إن مجرد إنشاء خلايا جديدة ليس كافيًا ، على الرغم من أن تلك الخلايا تحتاج أيضًا إلى ذلك يتحرك عبر الأنسجة الممزقة ، وملء الجرح تدريجيًا.

مثال على حدوث خطأ في حركة الخلية هو سرطان. عادة ، تهاجر خلاياك فقط إلى مناطق محددة من جسمك. تريدهم أن يهاجروا إلى أي مكان يحتاجون إليه ، والبقاء بعيدًا عن مناطق الجسم التي لا يحتاجون إليها.

ومع ذلك ، فإن الخلايا السرطانية تخالف القواعد. يمكنهم حفر نفق عبر "الحدود" بين الأنسجة (تسمى المصفوفة خارج الخلية) وغزو الأنسجة المجاورة. هذه هي الطريقة التي يمكن أن ينتهي بها سرطان الثدي ، على سبيل المثال ، في العظام أو الدماغ أو الأماكن التي لن تجد فيها أنسجة الثدي بالتأكيد في ظل الظروف العادية.

فيما يلي مراجعة عامة للنقاط الرئيسية التي يجب تذكرها:

• حركية الخلية هي حركة الخلية من مكان إلى آخر. إنها عملية تستخدم الطاقة.
• يتم توجيه الحركة بواسطة الهيكل الخلوي للخلية ويمكن أن تشمل عضيات متخصصة مثل أهداب و الأسواط.
• يمكن للخلايا أن تعرف أين وكيف تتحرك على أساس علم الوراثة. يمكنهم أيضًا الاستجابة للإشارات الكيميائية من البيئة ، وهو ما يسمى انجذاب كيميائي.
• انجذاب كيميائي إيجابي هو التحرك نحو المنبهات ، بينما انجذاب كيميائي سلبي هو الابتعاد عنه.
• حركية الخلية مهم للأداء العام للكائن الحي. في جسم الإنسان ، يلعب دورًا مهمًا في المناعة والشفاء.
• عندما تسوء حركة الخلية ، يمكن أن تسهم في الإصابة بالأمراض ، بما في ذلك سرطان.

موضوعات بيولوجيا الخلية ذات الصلة:

• تقسيم الخلايا ونموها: نظرة عامة على الانقسام والانقسام الاختزالي
• الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP): التعريف والبنية والوظيفة
• غشاء البلازما: التعريف والبنية والوظيفة (مع رسم بياني)
• جدار الخلية: التعريف والبنية والوظيفة (مع رسم بياني)
• التعبير الجيني في بدائيات النوى