Studējot šūnu fizioloģija viss ir par to, kā un kāpēc šūnas rīkojas tā, kā rīkojas. Kā šūnas maina savu uzvedību, pamatojoties uz vidi, piemēram, daloties, reaģējot uz signālu no jūsu ķermenis saka, ka jums vajag vairāk jaunu šūnu un kā šūnas interpretē un izprot šīs vides signāli?
Tikpat svarīgi kā tas, kāpēc šūnas rīkojas tā, kā rīkojas, ir tas, kāpēc tās dodas tur, kurp dodas, un tieši tur ienāk šūnu kustīgums. Šūnu kustīgums ir šūnas pārvietošanās no vienas vietas uz otru, izmantojot enerģijas patēriņu.
Dažreiz to sauc par šūnu mobilitāti, taču šūnu kustīgums ir pareizāks termins, pie kura vajadzētu pierast.
Tātad, kāpēc kustīgās šūnas ir svarīgas?
Jūsu ķermenis paļaujas uz jūsu šūnas un audi darbotos pareizi, lai saglabātu veselību, taču tas arī paļaujas uz to, ka šīs šūnas un audi atrodas īstajā vietā un laikā.
Padomājiet par to: piemēram, ja tie nebūtu, jūs nevarētu paļauties uz savām ādas šūnām, lai patogēni netiktu iekļauti jūsu sistēmā. organizēta pareizi ķermeņa ārpusē. Un jūsu nieru šūnas? Lai veicas, lai viņi labi darbotos, ja tie nav pareizi organizēti jūsu nierēs, kur tie var filtrēt asinis.
Šūnu kustīgums palīdz nodrošināt jūsu šūnu nokļūšanu tur, kur tām vajadzētu būt. Tas ir īpaši svarīgi audu attīstībā. Bieži vien cilmes līdzīgas šūnas nav atrodamas līdzās pilnīgi nobriedušām šūnām. Šīs šūnas attīstās nobriedušos audos, pēc tam migrē visur, kur tām vajadzētu iet.
Kas ir iesaistīts šūnu kustībā?
Padomājiet atpakaļ par savu ādas šūnas, piemēram. Ādas šūnu ārējie slāņi spēlē dažas no vissvarīgākajām funkcijām jūsu ķermenī. Tie veido ūdensizturīgu slāni, kas notur ārējo mitrumu un jūsu ķermeņa šķidrumus, tie palīdz bloķēt patogēnus iekļūt jūsu ķermenī un palīdz regulēt ķermeņa temperatūru.
Bet kā ar priekšteča šūnām, kas attīstās nobriedušās ādas šūnās? Tie atrodas jūsu ādas dziļākajos slāņos, un pēc tam nobriest tie pārvietojas uz virsmu.
Bez šūnu mobilitātes jūsu āda to nespētu atjaunot sevi kam būtu tālejoša ietekme uz jūsu veselību. Un tas pats jēdziens attiecas arī uz citiem audiem: nobriedušas šūnas, kas nespēj migrēt pareizajā ķermeņa vietā, vienkārši nepalīdz saglabāt veselību.
Vienšūnu organismi
Šūnu mobilitāte ir arī svarīgi vienšūņu organismiem. Labi, tāpēc jūs saprotat, kāpēc šūnu mobilitāte ir svarīga dzīvniekiem, augiem un citiem daudzšūnu organismiem. Bet kā ar vienšūnas organismiem, piemēram, baktērijām?
Migrācijai ir izšķiroša nozīme arī atsevišķām šūnām. Motilitāte ļauj baktērijām, piemēram, pāriet uz barības vielu avotiem un prom no kaitīgiem savienojumiem, kas citādi varētu tās nogalināt. Kustīgums palīdz baktērijām izdzīvot ilgāk un turpina dalīties, lai viņi varētu nodot savu gēni nākamajai paaudzei.
Kā pārvietojas šūnas?
Kad jūs runājat par šūnu mobilitāti, lielāko daļu darba veic divi organelli: cilija un flagella.
Cilia ir mazas, matiem līdzīgas struktūras, kas izvirzās ārā no šūnas. Viņus virza motora olbaltumvielas, un viņi spēj pārvietoties uz priekšu un atpakaļ ar airēšanai līdzīgu kustību, palīdzot virzīt šūnu uz priekšu. Cilia var arī pārvietot vidi apkārt šūna. Piemēram, cilītes uz šūnām, kas izklāj jūsu elpceļus, nepārtraukti "rindo" nevēlamās daļiņas augšup un ārā no plaušām.
Noteiktas šūnas, piemēram, spermas šūnas un baktērijas, lielāko daļu mobilitātes iegūst caur flagella. Flagellas ir pātagām līdzīgas struktūras, kas pārvietojas kā dzenskrūve, virzot šūnu uz priekšu. Tie ļauj šūnām "peldēt" prom no stimuliem vai uz tiem.
Citoskelets un šūnu kustība
Kamēr gan cilija, gan flagella var tieši virzīt šūnu, citoskelets, šūnu struktūras proteīnu grupai, kas ir svarīga šūnu formas saglabāšanai, arī ir galvenā loma šūnu kustīgumā.
Jūsu šūnas izmanto proteīnu, ko sauc aktīns, citoskeleta daļa, lai palīdzētu vadīt kustīgumu. Aktīna šķiedras ir ļoti dinamiskas, un tās var kļūt īsākas vai garākas atbilstoši šūnas vajadzībām. Pagarinot aktīna šķiedras vienā virzienā, vienlaikus ievilkot tās otrā, šūna tiek virzīta uz priekšu, ļaujot šūnai pārvietoties.
Kas vada šūnu pārvietošanos?
Tātad tagad jūs zināt, kā šūnas pārvietojas, bet kā viņi zina, kurp doties? Viena atbilde ir ķīmijterapija, vai kustība, reaģējot uz ķīmisko stimulu.
Šūnas dabiski satur īpašas olbaltumvielas, ko sauc par receptoriem, kas atrodas uz šūnu virsmas. Šie receptori var sajust apstākļus šūnu vidē un pārraidīt signālus pārējām šūnām, lai pārvietotos tādā vai citādā veidā.
Pozitīva ķīmijterapija veicina kustību pret stimulu. Tas spermas šūnu dzen peldēt pret olšūnu cerībā uz apaugļošanu. Jūsu ķermenis arī izmanto pozitīvu ķīmotaksi, lai iestatītu jaunizveidoto šūnu "galamērķus", lai, kad jaundzimušā šūna nokļūtu noteiktā vietā jūsu ķermenī, tā pārstātu kustēties un tur paliktu.
Negatīva ķīmijterapija nozīmē pārvietošanos prom no stimula. Piemēram, baktērijas var mēģināt attālināties no kaitīgiem savienojumiem un tā vietā peldēt uz draudzīgāku vidi, kur tās var ātrāk augt un sadalīties.
Šūnu kustīgums var būt arī vadītspējīgs jūsu šūnās, tāpēc šūnas zina, kur pārvietoties, pamatojoties uz to šūnām ģenētika.
Šūnu kustības veidi
Tagad, kad jūs zināt pamatus, kāpēc un kā šūnas pārvietojas, apskatīsim dažus reālās pasaules piemērus.
Veikt baltās asins šūnas kas veido daļu no jūsu imūnsistēmas. Šūnas darbojas, cirkulējot visā ķermenī, meklējot svešas daļiņas, kas varētu būt kaitīgas. Kad jūsu imūnsistēma atrod kaut ko kaitīgu, tā infekcijas vietā izdala ķīmiskas vielas, ko sauc par citokīniem.
Šie citokīni izraisa pozitīvu ķīmijterapiju. Viņi pievilina vairāk imūnās šūnas šajā zonā, lai jūsu ķermenis varētu izveidot pareizu imūnreakciju.
Vairāk šūnu kustības piemēru
Vēl viens svarīgs šūnu kustīguma gadījums ir wound dziedināšana. Plosītie un bojātie audi ir jānovērš, tāpēc audu bojājumi liek ķermenim sākt veidot jaunas šūnas, lai aizstātu bojātās. Vienīgi ar jaunu šūnu izveidošanu nepietiek, taču arī šīm šūnām tas ir nepieciešams pārvietot pāri saplēstiem audiem, pakāpeniski iepildot brūci.
Šūnu kustības nepareizas piemērs ir vēzis. Parasti jūsu šūnas migrē tikai uz noteiktām ķermeņa vietām. Jūs vēlaties, lai viņi migrē visur, kur viņiem vajag, un paliek ārpus ķermeņa zonām, kur tie nav vajadzīgi.
Vēža šūnas tomēr pārkāpj noteikumus. Viņi var tunelēt caur "robežām" starp audiem (ko sauc par ārpusšūnu matricu) un iebrukt kaimiņu audos. Tā, piemēram, krūts vēzis var nonākt kaulos vai smadzenēs vai vietās, kur normālos apstākļos noteikti neatrastos krūts audi.
Šūnu kustīgums: kas jums jāzina
Šeit ir vispārīgs pārskats par galvenajiem jautājumiem, kas jāatceras:
- Šūnu kustīgums ir šūnas pārvietošanās no vienas vietas uz otru. Tas ir process, kas izmanto enerģiju.
- Kustību vada šūnas citoskelets, un tajā var iesaistīties specializēti organoļi, piemēram, cilija un flagella.
- Šūnas var zināt, kur un kā pārvietoties pamatojoties uz ģenētiku. Viņi var arī reaģēt uz ķīmiskiem signāliem no vides, kas tiek saukts ķīmijterapija.
- Pozitīva ķīmijterapija ir kustība pret stimuliem, kamēr negatīva ķīmijterapija ir pārvietošanās prom no tā.
- Šūnu kustīgums ir svarīga organisma vispārējai darbībai. Cilvēka ķermenī tam ir svarīga loma imunitāte un dziedināšana.
- Ja šūnu kustīgums kļūst nepareizs, tas var veicināt slimības, tostarp vēzis.
Saistītās šūnu bioloģijas tēmas:
- Šūnu dalīšanās un augšana: mitozes un mejozes pārskats
- Adenozīna trifosfāts (ATP): definīcija, struktūra un funkcija
- Plazmas membrāna: definīcija, struktūra un funkcija (ar diagrammu)
- Šūnas siena: definīcija, struktūra un funkcija (ar diagrammu)
- Gēnu izpausme prokariotos