Ląstelių judrumas: kas tai? & Kodėl tai svarbu?

Studijuoja ląstelių fiziologija yra viskas apie tai, kaip ir kodėl ląstelės veikia taip, kaip jos veikia. Kaip ląstelės keičia savo elgesį, remdamosi aplinka, pavyzdžiui, dalijasi reaguodamos į signalą iš jūsų kūnas sakydamas, kad jums reikia daugiau naujų ląstelių ir kaip ląstelės interpretuoja ir supranta tas aplinkas signalai?

Lygiai taip pat svarbu, kodėl ląstelės elgiasi taip, kaip ir tai, kodėl jos eina ten, kur eina, ir ten atsiranda ląstelių judrumas. Ląstelių judrumas yra ląstelės judėjimas iš vienos vietos į kitą vartojant energiją.

Kartais tai vadinama ląstelių mobilumu, tačiau ląstelių judrumas yra teisingesnis terminas, prie kurio reikėtų priprasti.

Tavo kūnas remiasi tavo ląstelių ir audiniai tinkamai funkcionuoja, kad išliktų sveiki, tačiau tai taip pat remiasi tomis ląstelėmis ir audiniais, kurie yra tinkamoje vietoje tinkamu laiku.

Pagalvokite: negalėtumėte pasikliauti savo odos ląstelėmis, kad patogenai nepatektų į jūsų sistemą, pavyzdžiui, jei jie nebūtų

Ląstelių judrumas padeda užtikrinti, kad jūsų ląstelės pateks ten, kur turėtų būti. Tai ypač svarbu vystantis audiniams. Dažnai kamieninių „kamieninių“ ląstelių nerandama šalia visiškai subrendusių ląstelių. Tos ląstelės išsivysto į subrendusį audinį, tada migruoja visur, kur tik turėtų eiti.

Prisiminkite savo odos ląstelės, pavyzdžiui. Išoriniai odos ląstelių sluoksniai atlieka keletą svarbiausių jūsų kūno funkcijų. Jie sudaro vandeniui nelaidų sluoksnį, kuris apsaugo nuo drėgmės ir jūsų kūno skysčių, jie padeda užkirsti kelią patogenams patekti į jūsų kūną ir padeda reguliuoti jūsų kūno temperatūrą.

Bet ką daryti su pirmtakinėmis ląstelėmis, kurios išsivysto į subrendusias odos ląsteles? Jie randami gilesniuose jūsų odos sluoksniuose, o bręstant jie pereina į paviršių.

Be ląstelių mobilumo jūsų oda negalėtų atsinaujinti tinkamai veiktų, o tai turėtų plataus masto poveikį jūsų sveikatai. Ir ta pati koncepcija galioja ir kitiems audiniams: subrendusios ląstelės, negalinčios migruoti į reikiamą kūno vietą, paprasčiausiai nepadeda išlaikyti jūsų sveikatos.

Ląstelių mobilumas taip pat yra svarbus vienaląsčiams organizmams. Gerai, todėl suprantate, kodėl gyvūnų, augalų ir kitų daugialąsčių organizmų ląstelių mobilumas yra svarbus. Bet kaip su vienaląsčiais organizmais, pavyzdžiui, bakterijomis?

Migracija taip pat labai svarbi pavienėms ląstelėms. Judrumas leidžia, pavyzdžiui, bakterijoms pereiti prie maistinių medžiagų šaltinių ir nuo kenksmingų junginių, kurie kitaip jas galėtų sunaikinti. Judrumas padeda bakterijoms išgyventi ilgiau ir toliau skirstyti, kad jie galėtų perduoti savo genai kitai kartai.

Kai kalbate apie ląstelių mobilumą, didžiąją dalį darbo atlieka du organeliai: blakstienos ir vėliava.

Cilia yra mažos, į plaukus panašios struktūros, kurios išsikiša iš ląstelės. Juos varo motoriniai baltymai ir jie gali judėti pirmyn ir atgal į irklavimą panašiu judesiu, padėdami judėti ląstelei į priekį. Cilia taip pat gali judinti aplinką aplinkui ląstelė. Pavyzdžiui, blakstienos ant ląstelių, kurios iškloja jūsų kvėpavimo takus, nuolat „irkluoja“ nepageidaujamas daleles aukštyn ir iš plaučių.

Tam tikros ląstelės, pvz spermos ląstelės ir bakterijos, didžiąją dalį savo mobilumo gauna vėliava. „Flagella“ yra į botagą panašios konstrukcijos, kurios juda kaip sraigtas, varydamas ląstelę į priekį. Jie leidžia ląstelėms „nuplaukti“ nuo dirgiklių ar jų link.

Nors ir blakstienos, ir vėliavėlės gali tiesiogiai varyti ląstelę, citoskeletas, struktūrinių baltymų grupė, svarbi ląstelės formai palaikyti, taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį ląstelių judrumui.

Tiksliau, jūsų ląstelės naudoja baltymą, vadinamą aktinas, citoskeleto dalis, padedanti vairuoti judrumą. Aktino skaidulos yra labai dinamiškos, jos gali trumpėti arba ilgėti, atsižvelgiant į ląstelės poreikius. Pailgėję aktino pluoštai viena kryptimi, tuo pačiu atitraukdami juos kita, stumia ląstelę į priekį, leisdami ląstelei judėti.

Taigi dabar jūs žinote, kaip ląstelės juda, bet kaip jos žino, kur eiti? Vienas atsakymas yra chemotaksija, arba judėjimas reaguojant į cheminį dirgiklį.

Ląstelėse natūraliai yra specialių baltymų, vadinamų receptoriais, kurie yra ant ląstelių paviršiaus. Tie receptoriai gali pajusti ląstelių aplinkos sąlygas ir perduoti signalus likusioms ląstelėms judėti tokiu ar kitu būdu.

Teigiama chemotaksija skatina judėjimą link stimulo. Tai skatina spermos ląstelę plaukti link kiaušialąstės, tikintis apvaisinimo. Jūsų kūnas taip pat naudoja teigiamą chemotaksį nustatydamas naujai sukurtų ląstelių „paskirties vietas“, kad naujagimio ląstelė, patekusi į tam tikrą jūsų kūno vietą, nustotų judėti ir liktų joje.

Neigiama chemotaksija reiškia judėjimą tolyn nuo dirgiklio. Pavyzdžiui, bakterijos gali bandyti nutolti nuo kenksmingų junginių ir užplaukti link draugiškesnės aplinkos, kurioje jos galėtų greičiau augti ir dalytis.

Ląstelių judrumas taip pat gali būti tvirtai prijungtas prie jūsų ląstelių, todėl ląstelės žino, kur judėti, remdamosi savo ląstelėmis genetika.

Dabar, kai žinai pagrindus, kodėl ir kaip juda ląstelės, pažvelkime į keletą realaus pasaulio pavyzdžių.

Paimkite baltieji kraujo kūneliai kurie sudaro jūsų imuninės sistemos dalį. Ląstelės veikia cirkuliuodamos visame kūne, ieškodamos pašalinių dalelių, kurios gali būti žalingos. Kai jūsų imuninė sistema randa kažką kenksmingo, infekcijos vietoje ji išskiria chemikalus, vadinamus citokinais.

Tie citokinai sukelia teigiamą chemotaksį. Jie pritraukia daugiau imuninių ląstelių į sritį, todėl jūsų kūnas gali sukurti tinkamą imuninį atsaką.

Kitas svarbus ląstelių judrumo atvejis yra wbe galo gijimas. Suplyšusius ir pažeistus audinius reikia taisyti, todėl audinių pažeidimas nurodo jūsų kūnui pradėti kurti naujas ląsteles, kad pakeistų pažeistas ląsteles. Nepakanka paprasčiausiai sukurti naujų langelių, tačiau to reikia ir šioms ląstelėms judėti per suplyšusį audinį, palaipsniui užpildant žaizdą.

Neteisingas ląstelių judėjimo pavyzdys yra vėžys. Paprastai jūsų ląstelės migruoja tik į apibrėžtas kūno vietas. Norite, kad jie migruotų ten, kur jiems reikia, ir liktų už kūno vietų, kur nereikia.

Vis dėlto vėžio ląstelės pažeidžia taisykles. Jie gali tunelėti per „ribas“ tarp audinių (vadinamų tarpląsteline matrica) ir įsiskverbti į kaimyninius audinius. Pavyzdžiui, krūties vėžys, pavyzdžiui, gali patekti į kaulus ar smegenis ar vietose, kur įprastomis aplinkybėmis neaptiksite krūties audinio.

Pateikiame bendrą pagrindinių atsiminimų apžvalgą:

• Ląstelių judrumas yra ląstelės judėjimas iš vienos vietos į kitą. Tai procesas, kuris naudoja energiją.
• Judėjimas priklauso nuo ląstelės citoskeleto ir gali apimti tokius specializuotus organelius blakstienos ir vėliava.
• Ląstelės gali žinoti, kur ir kaip judėti remiantis genetika. Jie taip pat gali reaguoti į cheminius aplinkos signalus, kurie vadinami chemotaksija.
• Teigiama chemotaksija yra judėjimas link dirgiklių, o neigiama chemotaksija yra tolimas nuo jo.
• Ląstelių judrumas yra svarbus visam organizmo funkcionavimui. Žmogaus kūne jis vaidina svarbų vaidmenį imunitetas ir gijimas.
• Netinkamas ląstelių judrumas gali prisidėti prie ligų, įskaitant vėžys.

Susijusios ląstelių biologijos temos:

• Ląstelių dalijimasis ir augimas: mitozės ir mejozės apžvalga
• Adenozino trifosfatas (ATP): apibrėžimas, struktūra ir funkcija
• Plazmos membrana: apibrėžimas, struktūra ir funkcija (su diagrama)
• Langelio siena: apibrėžimas, struktūra ir funkcija (su diagrama)
• Genų raiška prokariotuose