Სწავლა უჯრედის ფიზიოლოგია ყველაფერი იმის შესახებ, თუ როგორ და რატომ მოქმედებს უჯრედები ისე, როგორც იქცევიან. როგორ ცვლის უჯრედები თავიანთ ქცევას გარემოზე დაყრდნობით, მაგალითად, დანაწევრება სიგნალის საპასუხოდ თქვენი სხეული ამბობს, რომ გჭირდებათ მეტი ახალი უჯრედი და როგორ ახსენებენ და აცნობიერებენ უჯრედები გარემოს სიგნალები?
ისევე მნიშვნელოვანია, თუ რატომ მოქმედებენ უჯრედები ისე, როგორც იქცევიან იქ, სადაც მიდიან და სწორედ აქ მოდის უჯრედების მოძრაობა. უჯრედების მოძრაობა არის უჯრედის გადაადგილება ერთი ადგილიდან მეორეზე ენერგიის მოხმარების გზით.
მას ზოგჯერ უჯრედის მობილობას უწოდებენ, მაგრამ უჯრედების მოძრაობა უფრო სწორი ტერმინია და ის, რომლის გამოყენებასაც უნდა შეეჩვიოთ.
რატომ არის მნიშვნელოვანი მოძრავი უჯრედები?
შენი სხეული ეყრდნობა შენს უჯრედები და ქსოვილებმა უნდა იმუშაონ სწორად, რომ ჯანმრთელი დარჩნენ, მაგრამ ის ასევე ეყრდნობა იმ უჯრედებს და ქსოვილებს, რომ საჭირო დროს დადგნენ სწორ დროს.
დაფიქრდი: ვერ დაეყრდნობი კანის უჯრედებს, რომ დაეხმარო პათოგენებს სისტემაში, მაგალითად, თუ ისინი არ იყვნენ სწორად ორგანიზებული
თქვენი სხეულის გარედან. და თქვენი თირკმლის უჯრედები? წარმატებებს გისურვებთ, რომ მათ კარგად იმუშაონ, თუ ისინი თირკმელებში არ არიან სათანადოდ ორგანიზებულნი, სადაც მათ სისხლი გაფილტრული აქვთ.უჯრედების მოძრაობა ხელს უწყობს თქვენი უჯრედების მოხვედრას იქ, სადაც უნდა იყვნენ. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ქსოვილების განვითარებაში. ხშირად, შთამომავლობის, "ღეროს მსგავსი" უჯრედები არ გვხვდება სრულად მომწიფებულ უჯრედებთან ერთად. ეს უჯრედები სექსუალურ ქსოვილებად იქცევიან, შემდეგ მიგრირებენ იქ, სადაც არ უნდა წავიდნენ.
რა არის ჩართული უჯრედების მოძრაობაში?
დაფიქრდი შენსზე კანის უჯრედები, მაგალითად. კანის უჯრედების გარე ფენები თქვენს სხეულში რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვან ფუნქციას ასრულებს. ისინი ქმნიან წყალგაუმტარი ფენას, რომელიც იცავს გარე ტენიანობას და არ შეიცავს თქვენს სხეულებრივ სითხეებს. ისინი ხელს უშლიან ორგანიზმში პათოგენების მოხვედრას და ხელს უწყობენ სხეულის ტემპერატურის მოწესრიგებას.
რას იტყვით წინაპრების უჯრედებზე, რომლებიც კანის სექსუალურ უჯრედებად იქცევიან? ისინი გვხვდება თქვენი კანის ღრმა შრეებში და მომწიფებისთანავე გადადიან ზედაპირზე.
უჯრედების მობილობის გარეშე თქვენი კანი ვერ შეძლებს თავად აღორძინება სწორად, რაც დიდ გავლენას მოახდენს თქვენს ჯანმრთელობაზე. და იგივე კონცეფცია ვრცელდება სხვა ქსოვილებზეც: სექსუალური უჯრედები, რომლებსაც არ შეუძლიათ მიგრაცია თქვენს სხეულში სწორ ადგილას, უბრალოდ არ გეხმარებათ ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში.
ერთუჯრედიანი ორგანიზმები
უჯრედების მობილობა ასევე მნიშვნელოვანია ერთუჯრედიანი ორგანიზმებისათვის. კარგი, ასე რომ გესმით, რატომ არის უჯრედების მობილობა მნიშვნელოვანი ცხოველებში, მცენარეებსა და სხვა მრავალუჯრედიან ორგანიზმებში. მაგრამ რაც შეეხება ერთუჯრედიან ორგანიზმებს, მაგალითად ბაქტერიებს?
მიგრაციას ასევე გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ერთუჯრედიანი უჯრედებისათვის. მოძრაობა საშუალებას აძლევს ბაქტერიებს, მაგალითად, გადაადგილდნენ საკვები ნივთიერებების წყაროებისკენ და დაშორდნენ მავნე ნაერთებს, რომლებსაც სხვაგვარად შეუძლიათ მათი მოკვლა. მოძრაობა ეხმარება ბაქტერიებს უფრო დიდხანს გადარჩება და განაგრძობენ დაყოფას, რათა მათ შეძლონ გადაცემა გენები მომავალ თაობას.
როგორ მოძრაობენ უჯრედები?
როდესაც თქვენ საუბრობთ უჯრედების მობილობაზე, ორი ორგანელი ასრულებს სამუშაოს დიდ ნაწილს: cilia და flagella.
კილია არის პატარა, თმის მსგავსი სტრუქტურები, რომლებიც უჯრედიდან გამოდიან. მათ მართავს საავტომობილო ცილები და მათ შეუძლიათ გადაადგილება წინ და უკან ნიჩბოსნის მსგავსი მოძრაობით, რაც ხელს უწყობს უჯრედის წინსვლას. Cilia- ს ასევე შეუძლია გარემოს გადაადგილება გარშემო საკანი მაგალითად, უჯრედების უჯრედები, რომლებიც თქვენს სასუნთქი გზებს ალაგებს, მუდმივად "მწკრივს" არასასურველი ნაწილაკებით ფილტვებიდან და გარეთ.
გარკვეული უჯრედები, როგორიცაა სპერმის უჯრედები და ბაქტერიები, მიიღებენ თავიანთ მობილურობის უმეტეს ნაწილს flagella. Flagella არის მათრახის მსგავსი სტრუქტურები, რომლებიც მოძრაობენ როგორც პროპელერი და უჯრედს წინ უბიძგებენ. ისინი საშუალებას აძლევს უჯრედებს "ბანაობა" სტიმულის დაშორებით ან მიმართულებისკენ.
Cytoskeleton და უჯრედების მოძრაობა
მიუხედავად იმისა, რომ cilia- ს და flagella- ს შეუძლიათ პირდაპირ აიძულონ უჯრედი, ციტოსკლეტი, სტრუქტურული ცილების ჯგუფი, რომელიც მნიშვნელოვანია უჯრედის ფორმის შესანარჩუნებლად, ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს უჯრედების მოძრაობაში.
კერძოდ, თქვენი უჯრედები იყენებენ ცილას, რომელსაც ე.წ. აქტინი, ციტოსკლეტის ნაწილი, რათა ხელი შეუწყოს მოძრაობის მოძრაობას. აქტინის ბოჭკოები ძალზე დინამიურია და ისინი შეიძლება შემცირდნენ ან გახანგრძლივდნენ უჯრედის საჭიროებების შესაბამისად. აქტინის ბოჭკოების მოგრძელება ერთი მიმართულებით, ხოლო მეორეში მათი უკან დახევა უჯრედს წინ უბიძგებს, უჯრედს მოძრაობის საშუალებას აძლევს.
რა ხელმძღვანელობს უჯრედის გადაადგილებას?
ახლა თქვენ იცით როგორ მოძრაობენ უჯრედები, მაგრამ როგორ იციან სად უნდა წავიდნენ? ერთი პასუხია ქიმიოტაქსია, ან მოძრაობა ქიმიური სტიმულის საპასუხოდ.
უჯრედები ბუნებრივად შეიცავს სპეციალურ პროტეინებს, რეცეპტორებს, რომლებიც უჯრედების ზედაპირზე მდებარეობს. ამ რეცეპტორებს შეუძლიათ შეიგრძნონ პირობები უჯრედების გარემოში და გადასცენ სხვა დანარჩენი უჯრედების სიგნალები, რომ გადაადგილდნენ ამა თუ იმ გზით.
პოზიტიური ქიმიოტაქსია ხელს უწყობს სტიმულისკენ მოძრაობას. ეს განაპირობებს სპერმის უჯრედის ბანაობას კვერცხუჯრედისკენ, განაყოფიერების იმედით. თქვენი სხეული ასევე იყენებს დადებით ქიმიოტაქსს, რომ დაადგინოს ”დანიშნულების ადგილები” ახლად განვითარებული უჯრედებისათვის, ასე რომ, როდესაც ახალშობილი უჯრედი მოხვდება თქვენს სხეულის გარკვეულ ადგილზე, ის შეწყვეტს მოძრაობას და დარჩება იქ.
უარყოფითი ქიმიოტაქსია ნიშნავს სტიმულისგან დაშორებას. მაგალითად, ბაქტერიებმა შეიძლება სცადონ დაშორება მავნე ნაერთებისგან, და ამის ნაცვლად ბანაობა უფრო მეგობრული გარემოსაკენ, სადაც მათ უფრო სწრაფად შეუძლიათ ზრდა და გაყოფა.
უჯრედების მოძრაობა ასევე შეიძლება მყარად იქნეს შეყვანილი თქვენს უჯრედებში, ამიტომ უჯრედებმა იციან სად უნდა გადაადგილდნენ გენეტიკა.
უჯრედების მოძრაობის სახეები
ახლა, როდესაც იცით საფუძვლები, თუ რატომ და როგორ მოძრაობენ უჯრედები, მოდით ვნახოთ რამდენიმე რეალური მაგალითი.
აიღე სისხლის თეთრი უჯრედების რომ თქვენი იმუნური სისტემის ნაწილია. უჯრედები მუშაობენ თქვენი სხეულის მთელ ცირკულაციაში, ეძებენ უცხო ნაწილაკებს, რომლებიც შეიძლება საზიანო იყოს. როდესაც თქვენი იმუნური სისტემა აღმოაჩენს რაიმე მავნებელს, იგი ინფექციის ადგილზე ათავისუფლებს ქიმიურ ნივთიერებებს, ციტოკინებს.
ეს ციტოკინები იწვევს დადებით ქიმიოტაქსს. ისინი უფრო მეტ იმუნურ უჯრედებს იპყრობენ მიდამოში, ასე რომ თქვენს სხეულს შეუძლია დაამყაროს სათანადო იმუნური პასუხი.
მეტი უჯრედების მოტორიკის მაგალითები
უჯრედების მოძრაობის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი შემთხვევაა ვკუნთის შეხორცება. მოწყვეტილი და დაზიანებული ქსოვილი უნდა გამოსწორდეს, ამიტომ თქვენს ქსოვილებზე დაზიანება ეუბნება თქვენს სხეულს, დაიწყოს ახალი უჯრედების შექმნა დაზიანებული უჯრედების შესაცვლელად. უბრალოდ ახალი უჯრედების შექმნა საკმარისი არ არის, თუმცა ეს უჯრედებიც სჭირდებათ გადაადგილება მოწყვეტილი ქსოვილის გასწვრივ, თანდათან ივსება ჭრილობა.
უჯრედების გადაადგილების მაგალითი არასწორია კიბო. ჩვეულებრივ, თქვენი უჯრედები მიგრირებენ მხოლოდ თქვენი სხეულის გარკვეულ ადგილებში. თქვენ გსურთ, რომ მიგრაცია მოახდინონ იქ, სადაც ისინი დაგჭირდებათ და არ უნდა დარჩნენ სხეულის იმ ადგილებში, სადაც ისინი არ არიან საჭირო.
კიბოს უჯრედები არღვევს წესებს. მათ შეუძლიათ გვირაბი გაიარონ ქსოვილებს შორის "საზღვრებში" (ეწოდება უჯრედგარე მატრიცა) და შეიჭრნენ მეზობელ ქსოვილებში. ასე, მაგალითად, ძუძუს კიბო შეიძლება აღმოჩნდეს ძვლებში ან ტვინში ან ისეთ ადგილებში, სადაც ნორმალურ ვითარებაში მკერდის ქსოვილს ნამდვილად ვერ ნახავდით.
უჯრედების მოძრაობა: რა უნდა იცოდეთ
აქ მოცემულია ძირითადი პუნქტების ზოგადი მიმოხილვა, რომლებიც უნდა გახსოვდეთ:
- უჯრედების მოძრაობა არის უჯრედის გადაადგილება ერთი ადგილიდან მეორეზე. ეს არის პროცესი, რომელიც იყენებს ენერგიას.
- მოძრაობა ხელმძღვანელობს უჯრედის ციტოსკლეტს და შეიძლება მოიცავდეს სპეციალურ ორგანელებს, როგორიცაა cilia და flagella.
- უჯრედებმა შეიძლება იცოდნენ სად და როგორ უნდა იმოძრაონ გენეტიკას ემყარება. მათ ასევე შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ გარემოდან ქიმიურ სიგნალებზე, რასაც ე.წ. ქიმიოტაქსია.
- პოზიტიური ქიმიოტაქსია არის მოძრაობა სტიმულისკენ, ხოლო უარყოფითი ქიმიოტაქსია არის დაშორება მას.
- უჯრედების მოძრაობა მნიშვნელოვანია ორგანიზმის საერთო ფუნქციონირებისთვის. ადამიანის სხეულში ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს იმუნიტეტი და განკურნება.
- როდესაც უჯრედის მოძრაობა არასწორად მიდის, მას შეუძლია ხელი შეუწყოს დაავადებებს, მათ შორის კიბო.
დაკავშირებული უჯრედის ბიოლოგიის თემები:
- უჯრედების განყოფილება და ზრდა: მიტოზისა და მეიოზის მიმოხილვა
- ადენოზინის ტრიფოსფატი (ATP): განმარტება, სტრუქტურა და ფუნქცია
- პლაზმური მემბრანა: განმარტება, სტრუქტურა და ფუნქცია (დიაგრამით)
- უჯრედის კედელი: განმარტება, სტრუქტურა და ფუნქცია (დიაგრამით)
- გენის გამოხატვა პროკარიოტებში