Cellemotilitet: Hvad er det? & Hvorfor er det vigtigt?

Studerer cellefysiologi handler om, hvordan og hvorfor celler fungerer som de gør. Hvordan ændrer celler deres adfærd baseret på miljøet, som at dele som svar på et signal fra din krop siger, at du har brug for flere nye celler, og hvordan fortolker og forstår celler disse miljømæssige signaler?

Lige så vigtigt som hvorfor celler fungerer som de gør, er hvorfor de går hvor de går, og det er her cellemotilitet kommer ind. Cellemotilitet er celleens bevægelse fra et sted til et andet via energiforbruget.

Det kaldes undertiden cellemobilitet, men cellemotilitet er det mere korrekte udtryk, og det du skal vænne dig til at bruge.

Din krop er afhængig af din celler og væv til at fungere ordentligt for at forblive sunde, men det afhænger også af, at disse celler og væv er på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt.

Tænk over det: Du kunne ikke stole på dine hudceller for at hjælpe med at holde patogener ud af dit system, for eksempel hvis de ikke var ordnet ordentligt

Cellemotilitet hjælper med at sikre, at dine celler kommer til, hvor de skal være. Det er især vigtigt at udvikle væv. Ofte findes stamfaderen, "stamlignende" celler, ikke sammen med fuldt modne celler. Disse celler udvikler sig til modent væv og migrerer derefter dit sted, hvor de skal hen.

Tænk tilbage på din hudceller, for eksempel. De ydre lag af hudceller spiller nogle af de vigtigste funktioner i din krop. De danner et vandtæt lag, der holder udvendig fugt ude og din kropsvæske ind, de hjælper med at blokere patogener i at komme ind i din krop, og de hjælper med at regulere din kropstemperatur.

Men hvad med stamcellerne, der udvikler sig til modne hudceller? De findes i de dybere lag af din hud og bevæger sig derefter til overfladen, når de modnes.

Uden cellemobilitet ville din hud ikke være i stand til det regenerere sig selv korrekt, hvilket ville have vidtrækkende virkninger for dit helbred. Og det samme koncept gælder for andre væv: modne celler, der ikke kan migrere til det rigtige sted i din krop, hjælper simpelthen ikke med at holde dig sund.

Cellemobilitet er også vigtigt for encellede organismer. Okay, så du forstår, hvorfor cellemobilitet er vigtig i dyr, planter og andre flercellede organismer. Men hvad med encellede organismer, som bakterier?

Migration er også afgørende for enkeltceller. Motilitet tillader f.eks. Bakterier at bevæge sig i retning af næringsstoffer og væk fra skadelige forbindelser, der ellers kunne dræbe dem. Motilitet hjælper bakterier overleve længere og fortsæt med at dele, så de kan videregive deres gener til næste generation.

Når du taler om mobilitet, udfører to organeller størstedelen af ​​arbejdet: cilia og flagella.

Cilia er små hårlignende strukturer, der rager ud af cellen. De drives af motorproteiner, og de er i stand til at bevæge sig frem og tilbage i en rodlignende bevægelse og hjælper med at fremdrive cellen fremad. Cilia kan også flytte miljøet rundt om cellen. For eksempel cilierne på cellerne, der fører dine luftveje, "rækker" uønskede partikler konstant op og ud af lungerne.

Visse celler, ligesom sædceller og bakterier, får det meste af deres mobilitet via flagella. Flagella er piskelignende strukturer, der bevæger sig som en propel, der kører cellen fremad. De tillader celler at "svømme" væk fra eller mod stimuli.

Mens både cilia og flagella direkte kan drive cellen, kan cytoskelet, gruppen af ​​strukturelle proteiner, der er vigtige for at opretholde celleformen, spiller også en nøglerolle i cellemotilitet.

Specifikt bruger dine celler et kaldet protein aktin, en del af cytoskeletet, der hjælper med at køre motilitet. Actinfibre er meget dynamiske, og de kan blive kortere eller længere i henhold til cellens behov. Forlængelse af actinfibre i den ene retning, mens de trækkes tilbage i den anden, skubber cellen fremad, så cellen bevæger sig.

Så nu ved du, hvordan celler bevæger sig, men hvordan ved de, hvor de skal hen? Et svar er kemotaxis, eller bevægelse som reaktion på en kemisk stimulus.

Celler indeholder naturligt specielle proteiner, kaldet receptorer, som er placeret på cellernes overflade. Disse receptorer kan mærke forhold i cellernes miljø og videresende signaler til resten af ​​cellerne for at bevæge sig sådan eller sådan.

Positiv kemotaxis fremmer bevægelse mod en stimulus. Det er det, der driver sædcellen til at svømme mod æg i håb om befrugtning. Din krop bruger også positiv kemotaxis til at indstille "destinationer" for nyudviklede celler, så når en nyfødt celle kommer til et bestemt sted i din krop, stopper den med at bevæge sig og bliver der.

Negativ kemotaxis betyder bevægelse væk fra en stimulus. For eksempel kan bakterier forsøge at bevæge sig væk fra skadelige forbindelser og i stedet svømme mod et venligere miljø, hvor de kan vokse og dele sig hurtigere.

Cellemotilitet kan også være kablet ind i dine celler, så celler ved, hvor de skal flytte baseret på deres genetik.

Nu hvor du kender det grundlæggende om hvorfor og hvordan celler bevæger sig, lad os se på nogle eksempler fra den virkelige verden.

Tag den hvide blodceller der udgør en del af dit immunsystem. Cellerne fungerer ved at cirkulere i hele din krop og lede efter fremmede partikler, der kan være skadelige. Når dit immunsystem finder noget skadeligt, frigiver det kemikalier, kaldet cytokiner, på infektionsstedet.

Disse cytokiner udløser positiv kemotaksi. De trækker flere immunceller til området, så din krop kan montere et ordentligt immunrespons.

En anden vigtig forekomst af cellemotilitet er wheling af ound. Revet og beskadiget væv skal repareres, så beskadigelse af dit væv fortæller din krop at begynde at fremstille nye celler til at erstatte de beskadigede. Det er bare ikke nok at oprette nye celler, men disse celler skal også bevæge sig over det revne væv og fylder gradvis såret ind.

Et eksempel på cellebevægelse gået galt er Kræft. Normalt migrerer dine celler kun til definerede områder af din krop. Du vil have dem til at migrere til, hvor de er nødvendige, og holde sig væk fra områder af kroppen, hvor de ikke er nødvendige.

Kræftceller bryder dog reglerne. De kan tunnel gennem "grænserne" mellem væv (kaldet den ekstracellulære matrix) og invadere nabovæv. Sådan kan brystkræft f.eks. Ende i knoglerne eller hjernen eller steder, hvor du bestemt ikke finder brystvæv under normale omstændigheder.

Her er en generel gennemgang af de vigtigste punkter, du skal huske:

• Cellemotilitet er celleens bevægelse fra et sted til et andet. Det er en proces, der bruger energi.
• Bevægelse styres af cellens cytoskelet og kan involvere specialiserede organeller som cilia og flagella.
• Celler kan vide, hvor og hvordan de bevæger sig baseret på genetik. De kan også reagere på kemiske signaler fra miljøet, som kaldes kemotaxis.
• Positiv kemotaxis er bevægelse mod en stimuli, mens negativ kemotaxis er bevægelse væk fra det.
• Cellemotilitet er vigtigt for den overordnede funktion af en organisme. I den menneskelige krop spiller den en vigtig rolle i immunitet og helbredelse.
• Når cellemotilitet går galt, kan det bidrage til sygdomme, herunder Kræft.

Relaterede cellebiologiske emner:

• Celledeling og vækst: En oversigt over mitose og meiose
• Adenosintrifosfat (ATP): Definition, struktur og funktion
• Plasmamembran: definition, struktur og funktion (med diagram)
• Cellevæg: definition, struktur og funktion (med diagram)
• Genekspression i prokaryoter