Zellmotilität: Was ist das? & Warum ist es wichtig?

Studieren Zellphysiologie dreht sich alles darum, wie und warum Zellen so handeln, wie sie es tun. Wie ändern Zellen ihr Verhalten basierend auf der Umgebung, z. B. die Teilung als Reaktion auf ein Signal von Ihr Körper sagt, Sie brauchen mehr neue Zellen und wie interpretieren und verstehen Zellen diese Umwelt? Signale?

Genauso wichtig wie der Grund, warum Zellen sich so verhalten, wie sie es tun, ist, warum sie dorthin gehen, wo sie hingehen, und hier kommt die Zellmotilität ins Spiel. Zellmotilität ist die Bewegung der Zelle von einem Ort zum anderen durch den Verbrauch von Energie.

Es wird manchmal als Zellmobilität bezeichnet, aber Zellmotilität ist der korrektere Begriff und der, an den Sie sich gewöhnen sollten.

Dein Körper verlässt sich auf deine Zellen und Gewebe, um richtig zu funktionieren, um gesund zu bleiben, aber es hängt auch davon ab, dass diese Zellen und Gewebe zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind.

Denken Sie darüber nach: Sie könnten sich nicht darauf verlassen, dass Ihre Hautzellen zum Beispiel Krankheitserreger aus Ihrem System fernhalten, wenn sie es nicht wären

Die Zellmotilität trägt dazu bei, dass Ihre Zellen dorthin gelangen, wo sie sein sollen. Das ist besonders wichtig bei der Entwicklung von Geweben. Oftmals werden die „stammartigen“ Vorläuferzellen nicht neben voll ausgereiften Zellen gefunden. Diese Zellen entwickeln sich zu reifem Gewebe und wandern dann dorthin, wo sie hin sollen.

Denken Sie zurück an Ihre Hautzellen, beispielsweise. Die äußeren Schichten der Hautzellen erfüllen einige der wichtigsten Funktionen in Ihrem Körper. Sie bilden eine wasserdichte Schicht, die Feuchtigkeit von außen und Ihre Körperflüssigkeiten abhält, sie verhindern, dass Krankheitserreger in Ihren Körper gelangen und sie helfen, Ihre Körpertemperatur zu regulieren.

Aber was ist mit den Vorläuferzellen, die sich zu reifen Hautzellen entwickeln? Sie befinden sich in den tieferen Hautschichten und wandern dann an die Oberfläche, wenn sie reifen.

Ohne Zellmobilität wäre Ihre Haut nicht in der Lage sich regenerieren richtig, was weitreichende Auswirkungen auf Ihre Gesundheit hätte. Und das gleiche Konzept gilt für andere Gewebe: Reife Zellen, die nicht an die richtige Stelle in Ihrem Körper wandern können, tragen einfach nicht dazu bei, Ihre Gesundheit zu erhalten.

Zellmobilität ist auch wichtig für einzellige Organismen. Okay, Sie verstehen also, warum die Zellmobilität bei Tieren, Pflanzen und anderen vielzelligen Organismen wichtig ist. Aber was ist mit einzelligen Organismen wie Bakterien?

Auch für einzelne Zellen ist die Migration entscheidend. Die Beweglichkeit ermöglicht es Bakterien beispielsweise, sich zu Nährstoffquellen zu bewegen und sich von schädlichen Verbindungen zu entfernen, die sie sonst abtöten könnten. Beweglichkeit hilft Bakterien länger überleben und teilen sich weiter, damit sie ihre weitergeben können Gene an die nächste Generation.

Wenn es um Zellmobilität geht, erledigen zwei Organellen den Großteil der Arbeit: Zilien und Geißeln.

Zilien sind kleine, haarähnliche Strukturen, die aus der Zelle herausragen. Sie werden von Motorproteinen angetrieben und können sich in einer ruderähnlichen Bewegung hin und her bewegen, um die Zelle voranzutreiben. Cilia kann auch die Umwelt bewegen um die Zelle. Zum Beispiel "rudern" die Flimmerhärchen auf den Zellen, die Ihre Atemwege auskleiden, ständig unerwünschte Partikel nach oben und aus Ihrer Lunge heraus.

Bestimmte Zellen, wie Spermazellen und Bakterien, erhalten den größten Teil ihrer Mobilität über Geißeln. Flagellen sind peitschenartige Strukturen, die sich wie ein Propeller bewegen und die Zelle vorantreiben. Sie ermöglichen es Zellen, von Reizen weg oder zu ihnen zu "schwimmen".

Während sowohl Zilien als auch Geißeln die Zelle direkt antreiben können, Zytoskelett, die für die Formerhaltung der Zelle wichtige Gruppe von Strukturproteinen, spielen ebenfalls eine Schlüsselrolle für die Zellmotilität.

Insbesondere verwenden Ihre Zellen ein Protein namens handelnd, ein Teil des Zytoskeletts, um die Motilität zu fördern. Aktinfasern sind hochdynamisch und können je nach Bedarf der Zelle kürzer oder länger werden. Das Verlängern der Aktinfasern in eine Richtung, während sie in die andere zurückgezogen wird, drückt die Zelle nach vorne und ermöglicht der Zelle, sich zu bewegen.

Jetzt wissen Sie also, wie sich Zellen bewegen, aber woher wissen sie, wohin sie gehen sollen? Eine Antwort ist Chemotaxisoder Bewegung als Reaktion auf einen chemischen Reiz.

Zellen enthalten von Natur aus spezielle Proteine, sogenannte Rezeptoren, die sich auf der Zelloberfläche befinden. Diese Rezeptoren können die Bedingungen in der Umgebung der Zellen wahrnehmen und Signale an den Rest der Zellen weiterleiten, um sich in diese oder jene Richtung zu bewegen.

Positive Chemotaxis fördert die Bewegung in Richtung eines Reizes. Dies treibt die Samenzelle an, in der Hoffnung auf Befruchtung zur Eizelle zu schwimmen. Ihr Körper verwendet auch positive Chemotaxis, um "Ziele" für neu entwickelte Zellen festzulegen, so dass, wenn eine neugeborene Zelle an einem bestimmten Ort in Ihrem Körper ankommt, sie aufhört, sich zu bewegen und dort zu bleiben.

Negative Chemotaxis bedeutet Bewegung weg von einem Reiz. Zum Beispiel könnten Bakterien versuchen, sich von schädlichen Verbindungen zu entfernen und stattdessen in eine freundlichere Umgebung zu schwimmen, in der sie schneller wachsen und sich teilen können.

Die Zellmotilität kann auch in Ihren Zellen fest verdrahtet sein, sodass die Zellen wissen, wohin sie sich aufgrund ihrer Genetik.

Nachdem Sie nun die Grundlagen dafür kennen, warum und wie sich Zellen bewegen, sehen wir uns einige Beispiele aus der Praxis an.

Nehmen Sie die weiße Blutkörperchen die einen Teil Ihres Immunsystems ausmachen. Die Zellen arbeiten, indem sie durch Ihren Körper zirkulieren und nach Fremdpartikeln suchen, die schädlich sein könnten. Wenn Ihr Immunsystem etwas Schädliches findet, setzt es an der Infektionsstelle Chemikalien, sogenannte Zytokine, frei.

Diese Zytokine lösen eine positive Chemotaxis aus. Sie ziehen mehr Immunzellen in den Bereich, sodass Ihr Körper eine angemessene Immunantwort aufbauen kann.

Ein weiteres wichtiges Beispiel für die Zellmotilität ist wgesunde Heilung. Zerrissenes und beschädigtes Gewebe muss repariert werden, so dass eine Beschädigung Ihres Gewebes Ihren Körper anweist, neue Zellen zu bilden, um die beschädigten zu ersetzen. Das einfache Erstellen neuer Zellen reicht jedoch nicht aus, diese Zellen müssen auch Bewegung über das zerrissene Gewebe und füllt die Wunde allmählich auf.

Ein Beispiel für eine fehlgeschlagene Zellbewegung ist Krebs. Normalerweise wandern Ihre Zellen nur in definierte Bereiche Ihres Körpers. Sie möchten, dass sie dorthin wandern, wo sie benötigt werden, und sich außerhalb von Körperbereichen aufhalten, in denen sie nicht benötigt werden.

Krebszellen brechen jedoch die Regeln. Sie können die "Grenzen" zwischen Geweben (die sogenannte extrazelluläre Matrix) durchdringen und in benachbarte Gewebe eindringen. So kann zum Beispiel Brustkrebs in die Knochen oder das Gehirn gelangen oder an Stellen, an denen Sie unter normalen Umständen definitiv kein Brustgewebe finden würden.

Hier ist eine allgemeine Übersicht über die wichtigsten Punkte, die Sie sich merken sollten:

• Zellmotilität ist die Bewegung der Zelle von einem Ort zum anderen. Es ist ein Prozess, der Energie verbraucht.
• Die Bewegung wird vom Zytoskelett der Zelle gesteuert und kann spezialisierte Organellen wie z Zilien und Geißeln.
• Zellen können wissen, wohin und wie sie sich bewegen müssen basierend auf Genetik. Sie können auch auf chemische Signale aus der Umgebung reagieren, was als. bezeichnet wird Chemotaxis.
• Positive Chemotaxis ist eine Bewegung in Richtung eines Reizes, während negative Chemotaxis ist Bewegung davon weg.
• Zellmotilität ist wichtig für die Gesamtfunktion eines Organismus. Im menschlichen Körper spielt es eine wichtige Rolle in Immunität und Heilung.
• Wenn die Zellmotilität fehlschlägt, kann dies zu Krankheiten beitragen, einschließlich Krebs.

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