Изучение физиология клетки все о том, как и почему клетки действуют именно так. Как клетки меняют свое поведение в зависимости от окружающей среды, например делятся в ответ на сигнал от ваше тело говорит, что вам нужно больше новых клеток, и как клетки интерпретируют и понимают эти окружающие сигналы?
Столь же важно, почему клетки действуют именно так, как они делают, почему они идут туда, куда они идут, и вот тут-то и играет роль подвижность клеток. Подвижность клеток это перемещение клетки из одного места в другое за счет потребления энергии.
Иногда это называют подвижностью клеток, но подвижность клеток - более правильный термин, к которому вам следует привыкнуть.
Итак, почему так важны подвижные клетки?
Ваше тело полагается на ваше клетки и ткани должны функционировать должным образом, чтобы оставаться здоровыми, но также зависит от этих клеток и тканей, которые находятся в нужном месте в нужное время.
Подумайте об этом: вы не могли бы полагаться на свои клетки кожи, чтобы помочь предотвратить проникновение патогенов в вашу систему, например, если бы они не были
Подвижность клеток помогает гарантировать, что ваши клетки попадут туда, где они должны быть. Это особенно важно для развития тканей. Часто клетки-предшественники, «стволовые» клетки не обнаруживаются вместе с полностью зрелыми клетками. Эти клетки развиваются в зрелую ткань, а затем мигрируют туда, куда они должны идти.
Что участвует в подвижности клеток?
Вспомни свой клетки кожи, Например. Наружные слои клеток кожи играют в организме одни из самых важных функций. Они образуют водостойкий слой, который удерживает внешнюю влагу и жидкости вашего тела, они помогают блокировать проникновение болезнетворных микроорганизмов в ваше тело и помогают регулировать температуру вашего тела.
Но как насчет клеток-предшественников, которые развиваются в зрелые клетки кожи? Они обнаруживаются в более глубоких слоях вашей кожи, а затем переходят на поверхность по мере созревания.
Без подвижности клеток ваша кожа не смогла бы возродиться должным образом, что имело бы далеко идущие последствия для вашего здоровья. То же самое применимо и к другим тканям: зрелые клетки, которые не могут мигрировать в нужное место в вашем теле, просто не помогают поддерживать ваше здоровье.
Одноклеточные организмы
Мобильность клеток также важно для одноклеточных организмов. Итак, вы понимаете, почему подвижность клеток важна для животных, растений и других многоклеточных организмов. Но как насчет одноклеточных организмов, таких как бактерии?
Миграция также важна для отдельных ячеек. Подвижность позволяет бактериям, например, перемещаться к источникам питательных веществ и от вредных соединений, которые в противном случае могли бы их убить. Подвижность помогает бактериям выжить дольше и продолжают делиться, чтобы они могли передать свои гены следующему поколению.
Как движутся клетки?
Когда вы говорите о подвижности клеток, большую часть работы выполняют две органеллы: реснички а также жгутики.
Реснички маленькие, похожие на волосы структуры, которые выступают из клетки. Они управляются моторными белками, и они могут двигаться вперед и назад, как гребля, помогая продвигать клетку вперед. Реснички также могут перемещать окружающую среду вокруг сотовый. Например, реснички на клетках, выстилающих дыхательные пути, постоянно «выгоняют» нежелательные частицы вверх и из легких.
Определенные клетки, например сперматозоиды и бактерии, получают большую часть своей подвижности через жгутики. Жгутики представляют собой структуры, похожие на кнут, которые движутся как пропеллер, двигая клетку вперед. Они позволяют клеткам «плыть» от стимулов или навстречу им.
Цитоскелет и движение клеток
Хотя и реснички, и жгутики могут напрямую продвигать клетку, цитоскелетГруппа структурных белков, важных для поддержания формы клетки, также играет ключевую роль в подвижности клеток.
В частности, ваши клетки используют белок, называемый актин, часть цитоскелета, помогающая управлять моторикой. Волокна актина очень динамичны и могут становиться короче или длиннее в зависимости от потребностей клетки. Удлинение актиновых волокон в одном направлении при их втягивании в другом толкает клетку вперед, позволяя клетке двигаться.
Что руководит движением клеток?
Итак, теперь вы знаете, как движутся клетки, но как они узнают, куда идти? Один ответ хемотаксис, или движение в ответ на химический раздражитель.
Клетки, естественно, содержат особые белки, называемые рецепторами, которые расположены на поверхности клеток. Эти рецепторы могут ощущать условия в клеточной среде и передавать сигналы остальным клеткам, чтобы они двигались так или иначе.
Положительный хемотаксис способствует движению к стимулу. Это то, что заставляет сперматозоид плыть к яйцеклетке в надежде на оплодотворение. Ваше тело также использует положительный хемотаксис, чтобы установить «места назначения» для вновь развившихся клеток, так что, когда новорожденная клетка попадает в определенное место в вашем теле, она перестает двигаться и остается там.
Отрицательный хемотаксис означает движение от стимула. Например, бактерии могут попытаться уйти от вредных соединений и вместо этого плыть в более дружелюбную среду, где они могут расти и делиться быстрее.
Подвижность клеток также может быть жестко привязана к вашим клеткам, поэтому клетки знают, куда двигаться, на основе их генетика.
Типы подвижности клеток
Теперь, когда вы знаете основы того, почему и как движутся клетки, давайте рассмотрим несколько реальных примеров.
Возьми белые кровяные клетки которые составляют часть вашей иммунной системы. Клетки циркулируют по всему телу в поисках вредных посторонних частиц. Когда ваша иммунная система обнаруживает что-то вредное, она выделяет химические вещества, называемые цитокинами, в месте заражения.
Эти цитокины запускают положительный хемотаксис. Они привлекают в эту область больше иммунных клеток, поэтому ваше тело может выработать надлежащий иммунный ответ.
Больше примеров подвижности клеток
Другой важный пример подвижности клеток - это шисцеление. Разорванные и поврежденные ткани необходимо восстанавливать, поэтому повреждение тканей говорит вашему организму начать создавать новые клетки, чтобы заменить поврежденные. Однако простого создания новых ячеек недостаточно, эти ячейки также должны двигаться через разорванную ткань, постепенно заполняя рану.
Пример неправильного движения клеток: рак. Обычно ваши клетки мигрируют только в определенные области вашего тела. Вы хотите, чтобы они мигрировали туда, где они нужны, и держались подальше от областей тела, где они не нужны.
Однако раковые клетки нарушают правила. Они могут проходить через «границы» между тканями (называемые внеклеточным матриксом) и вторгаться в соседние ткани. Вот как рак груди, например, может попасть в кости, мозг или места, где вы определенно не найдете ткани груди при нормальных обстоятельствах.
Подвижность клеток: что нужно знать
Вот общий обзор ключевых моментов, которые следует запомнить:
- Подвижность клеток это перемещение клетки из одного места в другое. Это процесс, в котором используется энергия.
- Движение управляется цитоскелетом клетки и может включать специализированные органеллы, такие как реснички а также жгутики.
- Клетки могут знать, куда и как двигаться основанный на генетике. Они также могут реагировать на химические сигналы из окружающей среды, что называется хемотаксис.
- Положительный хемотаксис движение к стимулу, в то время как отрицательный хемотаксис это движение от него.
- Подвижность клеток важен для общего функционирования организма. В организме человека он играет важную роль в иммунитет и исцеление.
- Когда подвижность клеток нарушается, это может способствовать развитию заболеваний, в том числе: рак.
Связанные темы клеточной биологии:
- Деление и рост клеток: обзор митоза и мейоза
- Аденозинтрифосфат (АТФ): определение, структура и функции
- Плазменная мембрана: определение, структура и функции (со схемой)
- Клеточная стенка: определение, структура и функции (со схемой)
- Экспрессия генов у прокариот