Cellemotilitet: Hva er det? & Hvorfor er det viktig?

Studerer cellefysiologi handler om hvordan og hvorfor celler fungerer slik de gjør. Hvordan endrer celler oppførsel basert på miljøet, som å dele seg som svar på et signal fra kroppen din sier at du trenger flere nye celler og hvordan tolker og forstår celler disse miljømessige signaler?

Like viktig som hvorfor celler fungerer slik de gjør, er hvorfor de går dit de går, og det er der cellemotilitet kommer inn. Cellemotilitet er cellenes bevegelse fra ett sted til et annet via energiforbruk.

Det kalles noen ganger cellemobilitet, men cellemotilitet er det mer riktige begrepet, og det du bør bli vant til å bruke.

Kroppen din er avhengig av din celler og vev for å fungere skikkelig for å holde seg sunne, men det er også avhengig av at cellene og vevene er på rett sted til rett tid.

Tenk på det: Du kan ikke stole på at hudcellene dine hjelper med å holde patogener ut av systemet ditt, for eksempel hvis de ikke var ordnet ordentlig på utsiden av kroppen din. Og nyrecellene dine? Lykke til med å få dem til å fungere godt hvis de ikke er ordentlig organisert i nyrene dine, hvor de kan filtrere blodet ditt.

Cellemotilitet bidrar til å sikre at cellene dine kommer dit de skal være. Det er spesielt viktig for å utvikle vev. Ofte finnes ikke stamfaren, "stamlignende" celler sammen med fullmodne celler. Disse cellene utvikler seg til modent vev, og migrerer deretter dit de skal.

Tenk tilbake til din hudceller, for eksempel. De ytre lagene av hudceller spiller noen av de viktigste funksjonene i kroppen din. De danner et vanntett lag som holder utenfor fuktigheten og kroppsvæskene dine, de hjelper med å blokkere patogener fra å komme inn i kroppen din, og de hjelper til med å regulere kroppstemperaturen.

Men hva med stamcellene som utvikler seg til modne hudceller? De finnes i de dypere lagene i huden din, og beveger seg deretter til overflaten når de modnes.

Uten cellemobilitet ville ikke huden din være i stand til det regenerere seg selv riktig, noe som vil ha vidtrekkende helseeffekter. Og det samme konseptet gjelder andre vev: modne celler som ikke kan migrere til riktig sted i kroppen din, hjelper deg ganske enkelt ikke med å holde deg frisk.

Cellemobilitet er også viktig for encellede organismer. Ok, så du forstår hvorfor cellemobilitet er viktig i dyr, planter og andre flercellede organismer. Men hva med encellede organismer, som bakterier?

Migrasjon er også avgjørende for enkeltceller. Motilitet lar for eksempel bakterier bevege seg mot næringskilder og vekk fra skadelige forbindelser som ellers kan drepe dem. Motilitet hjelper bakterier overleve lenger og fortsett å dele, slik at de kan videreføre sine gener til neste generasjon.

Når du snakker cellemobilitet, gjør to organeller det meste av arbeidet: cilia og flagella.

Cilia er små, hårlignende strukturer som stikker ut av cellen. De drives av motorproteiner, og de er i stand til å bevege seg frem og tilbake i en rodelignende bevegelse, og hjelper til med å drive cellen fremover. Cilia kan også flytte miljøet rundt cellen. For eksempel "cilia" på cellene som strekker luftveiene dine "ror" uønskede partikler kontinuerlig opp og ut av lungene.

Visse celler, som sædceller og bakterier, får mesteparten av sin mobilitet via flagella. Flagella er piskelignende strukturer som beveger seg som en propell, og driver cellen fremover. De lar celler "svømme" bort fra eller mot stimuli.

Mens både flimmerhår og flagella kan drive cellen direkte, er cytoskelett, gruppen strukturelle proteiner som er viktige for å opprettholde celleformen, spiller også en nøkkelrolle i cellemotilitet.

Spesielt bruker cellene et protein som heter aktin, en del av cytoskelettet, for å bidra til å drive motilitet. Aktinfibre er svært dynamiske, og de kan bli kortere eller lenger i henhold til cellens behov. Forlengelse av aktinfibre i en retning mens du trekker dem tilbake i den andre, skyver cellen fremover, slik at cellen beveger seg.

Så nå vet du hvordan celler beveger seg, men hvordan vet de hvor de skal dra? Ett svar er cellegift, eller bevegelse som svar på en kjemisk stimulus.

Celler inneholder naturlig spesielle proteiner, kalt reseptorer, som ligger på celleoverflaten. Disse reseptorene kan føle forholdene i cellene og sende signaler til resten av cellene for å bevege seg på den måten eller det.

Positiv cellegift fremmer bevegelse mot en stimulans. Det er det som driver sædcellen til å svømme mot egget, i håp om befruktning. Kroppen din bruker også positiv cellegift for å angi "destinasjoner" for nyutviklede celler, slik at når en nyfødt celle kommer til et bestemt sted i kroppen din, vil den slutte å bevege seg og bli der.

Negativ cellegift betyr bevegelse vekk fra en stimulans. For eksempel kan bakterier prøve å bevege seg bort fra skadelige forbindelser, og i stedet svømme mot et vennligere miljø der de kan vokse og dele seg raskere.

Cellemotilitet kan også kobles hardt inn i cellene dine, slik at cellene vet hvor de skal bevege seg basert på deres genetikk.

Nå som du vet det grunnleggende om hvorfor og hvordan celler beveger seg, la oss se på noen eksempler fra den virkelige verden.

Ta hvite blodceller som utgjør en del av immunforsvaret ditt. Cellene fungerer ved å sirkulere gjennom kroppen din og lete etter fremmede partikler som kan være skadelige. Når immunforsvaret ditt finner noe skadelig, frigjør det kjemikalier, kalt cytokiner, på infeksjonsstedet.

Disse cytokinene utløser positiv cellegift. De trekker flere immunceller til området, slik at kroppen din kan montere en riktig immunrespons.

En annen viktig forekomst av cellemotilitet er whelbredelse av ound. Revet og skadet vev må repareres, så skader på vevet ditt forteller kroppen din å begynne å lage nye celler for å erstatte de skadede. Bare det å lage nye celler er ikke nok, men disse cellene må også bevege seg over revet vev, og gradvis fylle såret inn.

Et eksempel på at cellebevegelse har gått galt er kreft. Normalt migrerer cellene dine bare til definerte områder av kroppen din. Du vil at de skal migrere dit de trenger, og holde seg utenfor kroppsdeler der de ikke trengs.

Kreftceller bryter imidlertid reglene. De kan tunnel gjennom "grensene" mellom vev (kalt den ekstracellulære matrisen) og invadere nærliggende vev. Slik kan brystkreft for eksempel havne i bein eller hjerne eller steder der du definitivt ikke finner brystvev under normale omstendigheter.

Her er en generell gjennomgang av de viktigste punktene du må huske:

• Cellemotilitet er cellenes bevegelse fra ett sted til et annet. Det er en prosess som bruker energi.
• Bevegelse styres av cellens cytoskjelett og kan involvere spesialiserte organeller som cilia og flagella.
• Celler kan vite hvor og hvordan de skal bevege seg basert på genetikk. De kan også svare på kjemiske signaler fra miljøet, som kalles cellegift.
• Positiv cellegift er bevegelse mot en stimuli, mens negativ cellegift er bevegelse vekk fra det.
• Cellemotilitet er viktig for den generelle funksjonen til en organisme. I menneskekroppen spiller den en viktig rolle i immunitet og helbredelse.
• Når cellemotilitet går galt, kan det bidra til sykdommer, inkludert kreft.

Relaterte emner i cellebiologi:

• Celledeling og vekst: En oversikt over mitose og meiose
• Adenosintrifosfat (ATP): Definisjon, struktur og funksjon
• Plasmamembran: Definisjon, struktur og funksjon (med diagram)
• Cellevegg: definisjon, struktur og funksjon (med diagram)
• Genuttrykk i prokaryoter