Ruchliwość komórek: co to jest? & Dlaczego to jest ważne?

Studiowanie fizjologia komórki chodzi o to, jak i dlaczego komórki zachowują się tak, jak robią. W jaki sposób komórki zmieniają swoje zachowanie w oparciu o środowisko, na przykład dzieląc się w odpowiedzi na sygnał z? Twoje ciało mówi, że potrzebujesz więcej nowych komórek i jak komórki interpretują i rozumieją te środowiskowe? sygnały?

Równie ważne, jak to, dlaczego komórki zachowują się w ten sposób, jest to, dlaczego idą tam, gdzie idą, i tu właśnie pojawia się ruchliwość komórek. Ruchliwość komórek to przemieszczanie się komórki z jednego miejsca do drugiego poprzez zużycie energii.

Czasami nazywa się to ruchliwością komórek, ale ruchliwość komórek jest poprawniejszym terminem i tym, do którego należy się przyzwyczaić.

Twoje ciało polega na twoim komórki i tkanki, aby funkcjonowały prawidłowo, aby zachować zdrowie, ale zależy to również od tego, aby te komórki i tkanki znajdowały się we właściwym miejscu we właściwym czasie.

Pomyśl o tym: nie możesz polegać na komórkach skóry, które pomogą utrzymać patogeny z dala od organizmu, na przykład, gdyby nie były

Ruchliwość komórek pomaga zapewnić, że twoje komórki dotrą tam, gdzie powinny. Jest to szczególnie ważne przy rozwijających się tkankach. Często progenitorowe komórki „podobne do macierzystych” nie znajdują się obok w pełni dojrzałych komórek. Komórki te rozwijają się w dojrzałą tkankę, a następnie migrują tam, gdzie mają się udać.

Pomyśl o swoim komórki skóry, na przykład. Zewnętrzne warstwy komórek skóry pełnią niektóre z najważniejszych funkcji w Twoim ciele. Tworzą wodoodporną warstwę, która zatrzymuje wilgoć z zewnątrz i płyny ustrojowe, pomagają blokować patogeny przed dostaniem się do organizmu i pomagają regulować temperaturę ciała.

Ale co z komórkami progenitorowymi, które rozwijają się w dojrzałe komórki skóry? Znajdują się w głębszych warstwach skóry, a wraz z dojrzewaniem przemieszczają się na powierzchnię.

Bez mobilności komórek Twoja skóra nie byłaby w stanie się zregenerować prawidłowo, co miałoby dalekosiężne skutki dla twojego zdrowia. I ta sama koncepcja dotyczy innych tkanek: dojrzałe komórki, które nie mogą migrować do właściwego miejsca w twoim ciele, po prostu nie pomagają ci zachować zdrowia.

Mobilność komórek jest również ważne dla organizmów jednokomórkowych. Dobrze, więc rozumiesz, dlaczego mobilność komórek jest ważna u zwierząt, roślin i innych organizmów wielokomórkowych. Ale co z organizmami jednokomórkowymi, takimi jak bakterie?

Migracja jest również kluczowa dla pojedynczych komórek. Ruchliwość pozwala na przykład bakteriom przemieszczać się w kierunku źródeł składników odżywczych i z dala od szkodliwych związków, które w przeciwnym razie mogłyby je zabić. Ruchliwość pomaga bakteriom przetrwać dłużej i dalej dzielić, aby mogli przekazać swoje geny następnemu pokoleniu.

Kiedy mówimy o mobilności komórek, większość pracy wykonują dwa organelle: rzęsy i wici.

Rzęsy są małymi, podobnymi do włosów strukturami, które wystają z komórki. Są napędzane przez białka motoryczne i są w stanie poruszać się tam i z powrotem w ruchu podobnym do wiosłowania, pomagając popychać komórkę do przodu. rzęski mogą również przenosić środowisko na około komórka. Na przykład rzęski na komórkach wyściełających drogi oddechowe nieustannie „kierują” niechciane cząsteczki w górę i na zewnątrz płuc.

Niektóre komórki, takie jak plemniki i bakterie, uzyskują większość swojej mobilności poprzez wici. Wici to struktury przypominające bicz, które poruszają się jak śmigło, napędzając komórkę do przodu. Pozwalają komórkom „odpływać” od lub w kierunku bodźców.

Chociaż zarówno rzęski, jak i wici mogą bezpośrednio napędzać komórkę, cytoszkielet, grupa białek strukturalnych ważnych dla utrzymania kształtu komórki, odgrywa również kluczową rolę w ruchliwości komórek.

W szczególności twoje komórki używają białka o nazwie aktyna, część cytoszkieletu, aby pomóc w kierowaniu ruchliwością. Włókna aktynowe są bardzo dynamiczne i mogą być krótsze lub dłuższe w zależności od potrzeb komórki. Wydłużanie włókien aktynowych w jednym kierunku i ich chowanie w drugim popycha komórkę do przodu, umożliwiając komórce ruch.

Więc teraz wiesz, jak poruszają się komórki, ale skąd wiedzą, dokąd się udać? Jedna odpowiedź to chemotaksjalub ruch w odpowiedzi na bodziec chemiczny.

Komórki naturalnie zawierają specjalne białka, zwane receptorami, które znajdują się na powierzchni komórek. Receptory te mogą wyczuwać warunki w środowisku komórek i przekazywać sygnały pozostałym komórkom, aby poruszały się w tę lub inną stronę.

Pozytywna chemotaksja promuje ruch w kierunku bodźca. To ona napędza plemnik do płynięcia w kierunku komórki jajowej w nadziei na zapłodnienie. Twoje ciało wykorzystuje również pozytywną chemotaksję do wyznaczania „miejsc docelowych” dla nowo powstałych komórek, dzięki czemu gdy noworodka dotrze do określonego miejsca w ciele, przestanie się poruszać i tam pozostanie.

Negatywna chemotaksja oznacza odsunięcie się od bodźca. Na przykład bakterie mogą próbować odejść od szkodliwych związków i zamiast tego płynąć w kierunku bardziej przyjaznego środowiska, w którym mogą szybciej rosnąć i dzielić się.

Ruchliwość komórek może być również wbudowana w twoje komórki, dzięki czemu komórki wiedzą, gdzie się poruszać, w oparciu o ich genetyka.

Teraz, gdy znasz już podstawy tego, dlaczego i jak komórki się poruszają, spójrzmy na kilka przykładów ze świata rzeczywistego.

Weź białe krwinki które stanowią część twojego układu odpornościowego. Komórki działają poprzez krążenie po całym ciele, szukając obcych cząstek, które mogą być szkodliwe. Kiedy twój układ odpornościowy znajdzie coś szkodliwego, uwalnia chemikalia, zwane cytokinami, w miejscu infekcji.

Cytokiny te wywołują pozytywną chemotaksję. Przyciągają do obszaru więcej komórek odpornościowych, dzięki czemu organizm może uzyskać odpowiednią odpowiedź immunologiczną.

Innym ważnym przykładem ruchliwości komórek jest: wgojenie się ran. Rozdarta i uszkodzona tkanka wymaga naprawy, więc uszkodzenie tkanek każe organizmowi zacząć wytwarzać nowe komórki, aby zastąpić te uszkodzone. Samo tworzenie nowych komórek nie wystarczy, te komórki również muszą need ruszaj się przez rozdartą tkankę, stopniowo wypełniając ranę.

Przykładem nieprawidłowego ruchu komórek jest rak. Zwykle twoje komórki migrują tylko do określonych obszarów ciała. Chcesz, aby migrowały tam, gdzie są potrzebne i trzymały się z dala od obszarów ciała, w których nie są potrzebne.

Jednak komórki rakowe łamią zasady. Mogą tunelować przez „granice” między tkankami (tzw. macierz zewnątrzkomórkową) i atakować sąsiednie tkanki. W ten sposób na przykład rak piersi może znaleźć się w kościach, mózgu lub miejscach, w których w normalnych warunkach zdecydowanie nie można znaleźć tkanki piersi.

Oto ogólny przegląd kluczowych punktów do zapamiętania:

• Ruchliwość komórek to ruch komórki z jednego miejsca do drugiego. To proces wykorzystujący energię.
• Ruch jest kierowany przez cytoszkielet komórki i może obejmować wyspecjalizowane organelle, takie jak rzęsy i wici.
• Komórki mogą wiedzieć, gdzie i jak się poruszać w oparciu o genetykę. Mogą również reagować na sygnały chemiczne z otoczenia, które nazywamy chemotaksja.
• Pozytywna chemotaksja to ruch w kierunku bodźca, podczas gdy negatywna chemotaksja jest odejście od niego.
• Ruchliwość komórek ma znaczenie dla ogólnego funkcjonowania organizmu. W ludzkim ciele odgrywa ważną rolę w: odporność i gojenie.
• Nieprawidłowa ruchliwość komórek może przyczynić się do chorób, w tym: rak.

Powiązane tematy biologii komórki:

• Podział i wzrost komórek: przegląd mitozy i mejozy
• Trifosforan adenozyny (ATP): definicja, struktura i funkcja
• Membrana plazmowa: definicja, struktura i funkcja (z diagramem)
• Ściana komórkowa: definicja, struktura i funkcja (z diagramem)
• Ekspresja genów u prokariotów