Studiranje fiziologija stanica je sve o tome kako i zašto stanice djeluju onako kako rade. Kako stanice mijenjaju svoje ponašanje na temelju okoline, poput dijeljenja kao odgovor na signal od vaše tijelo govori da vam treba još novih stanica i kako stanice tumače i razumiju one okoline signali?
Jednako važno kao i zašto stanice djeluju na način na koji rade jest zašto idu tamo gdje idu i tu dolazi do pokretljivosti stanica. Pokretljivost stanica je kretanje stanice s jednog mjesta na drugo putem potrošnje energije.
Ponekad se naziva mobilnost stanica, no pokretljivost stanica ispravniji je izraz i onaj na koji biste se trebali naviknuti.
Pa zašto su pokretne stanice važne?
Vaše se tijelo oslanja na vaše Stanice i tkiva pravilno funkcioniraju kako bi ostali zdravi, ali također se oslanja na to da se te stanice i tkiva nađu na pravom mjestu u pravo vrijeme.
Razmislite o tome: ne biste se mogli osloniti na stanice kože kako biste spriječili da patogeni ostanu izvan vašeg sustava, na primjer, ako nisu
pravilno organizirana na vanjskoj strani vašeg tijela. A vaše bubrežne stanice? Sretno im omogućiti da dobro funkcioniraju ako nisu pravilno organizirani u vašim bubrezima, gdje mogu filtrirati vašu krv.Pomičnost stanica pomaže osigurati da vaše stanice dođu tamo gdje bi trebale biti. To je posebno važno u razvoju tkiva. Često se matične, "matične" stanice ne nalaze uz potpuno zrele stanice. Te se stanice razvijaju u zrelo tkivo, a zatim migriraju kamo god bi trebale ići.
Što je uključeno u pokretljivost stanica?
Sjetite se svog stanice kože, na primjer. Vanjski slojevi stanica kože igraju neke od najvažnijih funkcija u vašem tijelu. Oni tvore vodonepropusni sloj koji zadržava vanjsku vlagu i tjelesne tekućine u njima, pomažu blokirati ulazak patogena u vaše tijelo i pomažu u regulaciji tjelesne temperature.
Ali što je s matičnim stanicama koje se razvijaju u zrele stanice kože? Nalaze se u dubljim slojevima kože, a zatim se sazrijevaju na površinu.
Bez mobilnosti stanica vaša koža ne bi mogla regenerirati se pravilno, što bi imalo dalekosežne učinke na vaše zdravlje. A isti koncept odnosi se i na druga tkiva: zrele stanice koje se ne mogu migrirati na pravo mjesto u vašem tijelu jednostavno ne pomažu da budete zdravi.
Jednostanični organizmi
Mobilnost stanica je također važan za jednostanične organizme. Dobro, dakle, razumijete zašto je pokretljivost stanica važna kod životinja, biljaka i drugih višećelijskih organizama. Ali što je s jednoćelijskim organizmima, poput bakterija?
Migracija je također presudna za pojedinačne stanice. Na primjer, pokretljivost omogućuje bakterijama da se kreću prema izvorima hranjivih sastojaka i dalje od štetnih spojeva koji bi ih inače mogli ubiti. Motilitet pomaže bakterijama preživjeti duže i dalje dijele, kako bi mogli prenijeti svoje geni sljedećoj generaciji.
Kako se stanice kreću?
Kada govorite o mobilnosti stanica, veći dio posla odrađuju dvije organele: cilija i bičevi.
Cilija su male strukture poput kose koje izlaze iz stanice. Pokreću ih motorički proteini i sposobni su kretati se naprijed-natrag pokretima poput veslanja, pomažući pokretu stanice naprijed. Cilia također može pokretati okoliš oko stanica. Na primjer, trepavice na stanicama koje oblažu vaše dišne putove neprestano "veslaju" neželjene čestice prema vašim plućima.
Određene stanice, poput stanice sperme i bakterije, većinu svoje pokretljivosti dobivaju putem bičevi. Bičevi su strukture poput biča koje se kreću poput propelera, vozeći stanicu naprijed. Omogućuju stanicama da "plivaju" od podražaja ili prema njima.
Citoskelet i kretanje stanica
Iako i trepavice i bičevi mogu izravno pokretati stanicu, citoskelet, skupina strukturnih bjelančevina važnih za održavanje oblika stanice, također igra ključnu ulogu u pokretljivosti stanica.
Konkretno, vaše stanice koriste protein tzv aktin, dio citoskeleta, koji pomaže u pokretanju pokretljivosti. Aktinska vlakna vrlo su dinamična i mogu se skratiti ili produžiti prema potrebama stanice. Produžavanjem aktinskih vlakana u jednom smjeru, dok se uvlačenjem u drugi gura stanicu naprijed, omogućujući stanici da se kreće.
Što vodi pomicanje stanica?
Dakle, sada znate kako se stanice kreću, ali kako znaju kamo ići? Jedan je odgovor kemotaksija, ili kretanje kao odgovor na kemijski podražaj.
Stanice prirodno sadrže posebne proteine, zvane receptore, koji se nalaze na površini stanica. Ti receptori mogu osjetiti uvjete u okolišu stanica i prenijeti signale ostatku stanica da se kreću na ovaj ili onaj način.
Pozitivna kemotaksija potiče kretanje prema podražaju. To je ono što tjera spermatozoidu da pliva prema jajašcu, u nadi da će se oploditi. Vaše tijelo također koristi pozitivnu kemotaksiju kako bi postavilo "odredišta" za novorazvijene stanice, tako da će se, kad novorođena stanica dođe na određeno mjesto u vašem tijelu, prestati kretati i tamo ostati.
Negativna kemotaksija znači udaljavanje od podražaja. Na primjer, bakterije se mogu pokušati odmaknuti od štetnih spojeva i umjesto toga plivati prema prijateljskijem okruženju gdje mogu brže rasti i dijeliti se.
Pokretljivost stanica također se može čvrsto povezati s vašim stanicama, tako da stanice na temelju svojih stanica znaju kamo se kretati genetika.
Vrste stanične pokretljivosti
Sad kad znate osnove zašto i kako se stanice kreću, pogledajmo neke primjere iz stvarnog svijeta.
Uzmi bijele krvne stanice koji čine dio vašeg imunološkog sustava. Stanice djeluju cirkulirajući cijelim tijelom tražeći strane čestice koje bi mogle biti štetne. Kada vaš imunološki sustav pronađe nešto štetno, on oslobađa kemikalije, nazvane citokini, na mjestu infekcije.
Ti citokini pokreću pozitivnu kemotaksiju. Oni privlače više imunih stanica u to područje, tako da vaše tijelo može postići odgovarajući imunološki odgovor.
Više primjera motiliteta stanica
Još jedan važan primjer pokretljivosti stanica je wound ozdravljenje. Razderano i oštećeno tkivo treba popraviti, pa oštećenje tkiva govori vašem tijelu da počne stvarati nove stanice koje će zamijeniti oštećene. Jednostavno stvaranje novih stanica nije dovoljno, međutim, te stanice također trebaju potez preko poderanog tkiva, postupno ispunjavajući ranu.
Primjer pogrešnog kretanja stanica je Rak. Uobičajeno, vaše stanice migriraju samo na definirana područja vašeg tijela. Želite da migriraju kamo god su potrebni i klone se dijelova tijela gdje nisu potrebni.
Stanice raka, međutim, krše pravila. Mogu prolaziti kroz "granice" između tkiva (zvane izvanstanični matriks) i napadati susjedna tkiva. Tako karcinom dojke, na primjer, može završiti u kostima ili mozgu ili na mjestima na kojima u normalnim okolnostima definitivno ne biste pronašli tkivo dojke.
Motilitet stanica: što trebate znati
Evo općeg pregleda ključnih točaka koje treba zapamtiti:
- Pokretljivost stanica je kretanje stanice s jednog mjesta na drugo. To je proces koji koristi energiju.
- Kretanje se vodi staničnim citoskeletom i može uključivati specijalizirane organele poput cilija i bičevi.
- Stanice mogu znati kamo i kako se kretati na temelju genetike. Također mogu reagirati na kemijske signale iz okoline, što se naziva kemotaksija.
- Pozitivna kemotaksija je kretanje prema podražaju, dok negativna kemotaksija je udaljavanje od njega.
- Pokretljivost stanica je važan za cjelokupno funkcioniranje organizma. U ljudskom tijelu igra važnu ulogu u imunitet i zacjeljivanje.
- Kada pokretljivost stanica krene po zlu, to može pridonijeti bolestima, uključujući Rak.
Srodne teme biologije stanice:
- Podjela i rast stanica: Pregled mitoze i mejoze
- Adenozin trifosfat (ATP): definicija, struktura i funkcija
- Plazma membrana: definicija, struktura i funkcija (s dijagramom)
- Stanični zid: definicija, struktura i funkcija (s dijagramom)
- Ekspresija gena u prokariota