Cellmotilitet: Vad är det? & Varför är det viktigt?

Studerar cellfysiologi handlar om hur och varför celler agerar som de gör. Hur förändrar celler sitt beteende baserat på miljön, som att dela som svar på en signal från din kropp säger att du behöver fler nya celler och hur tolkar och förstår celler dessa miljöer signaler?

Lika viktigt som varför celler agerar som de gör är varför de går dit de går, och det är där cellmotilitet kommer in. Cellmotilitet är cellens rörelse från en plats till en annan via energiförbrukningen.

Det kallas ibland cellmobilitet, men cellmotilitet är den mer korrekta termen och den du bör vänja dig vid att använda.

Din kropp litar på din celler och vävnader för att fungera ordentligt för att hålla sig friska, men det förlitar sig också på att dessa celler och vävnader ska vara på rätt plats vid rätt tidpunkt.

Tänk på det: Du kan inte lita på att dina hudceller hjälper till att hålla patogener ur ditt system, till exempel om de inte var ordnat ordentligt på utsidan av din kropp. Och dina njurceller? Lycka till att få dem att fungera bra om de inte är ordentligt organiserade i dina njurar, där de kan filtrera ditt blod.

Cellmotilitet hjälper till att säkerställa att dina celler når dit de ska. Det är särskilt viktigt för att utveckla vävnader. Ofta finns inte stamfamiljens "stamliknande" celler tillsammans med helt mogna celler. Dessa celler utvecklas till mogen vävnad och migrerar sedan vart de än ska.

Tänk tillbaka på din hudceller, till exempel. De yttre lagren av hudceller spelar några av de viktigaste funktionerna i din kropp. De bildar ett vattentätt lager som håller utsidan av fukt ute och dina kroppsvätskor in, de hjälper till att blockera patogener från att komma in i kroppen och de hjälper till att reglera din kroppstemperatur.

Men hur är det med stamcellerna som utvecklas till mogna hudceller? De finns i de djupare lagren av din hud och rör sig sedan till ytan när de mognar.

Utan cellrörlighet skulle din hud inte kunna regenerera sig själv ordentligt, vilket skulle ha långtgående effekter för din hälsa. Och samma koncept gäller för andra vävnader: mogna celler som inte kan migrera till rätt plats i kroppen hjälper helt enkelt inte till att hålla dig frisk.

Cellrörlighet är också viktigt för encelliga organismer. Okej, så du förstår varför cellmobilitet är viktig i djur, växter och andra flercelliga organismer. Men hur är det med encelliga organismer, som bakterier?

Migration är också avgörande för enstaka celler. Motilitet tillåter bakterier till exempel att röra sig mot näringskällor och bort från skadliga föreningar som annars kan döda dem. Motilitet hjälper bakterier överleva längre och fortsätter att dela, så att de kan förmedla sina gener till nästa generation.

När du pratar om mobilitet gör två organeller större delen av arbetet: cilia och flagella.

Cilia är små hårliknande strukturer som skjuter ut ur cellen. De drivs av motorproteiner och de kan röra sig fram och tillbaka i en rodliknande rörelse, vilket hjälper till att driva cellen framåt. Cilia kan också flytta miljön runt omkring Cellen. Till exempel cilierna på cellerna som sträcker dina luftvägar "raderar" oönskade partiklar ständigt upp och ut ur dina lungor.

Vissa celler, som spermier och bakterier, får det mesta av sin rörlighet via flagella. Flagella är piskliknande strukturer som rör sig som en propeller och driver cellen framåt. De tillåter celler att "simma" bort från eller mot stimuli.

Medan både cilia och flagella direkt kan driva cellen, kan cytoskelett, gruppen strukturella proteiner som är viktiga för att bibehålla cellens form, spelar också en nyckelroll i cellmotilitet.

Specifikt använder dina celler ett protein som kallas aktin, en del av cytoskelettet, för att hjälpa till att köra rörlighet. Aktinfibrer är mycket dynamiska och de kan bli kortare eller längre beroende på cellens behov. Förlängning av aktinfibrer i en riktning medan den dras tillbaka i den andra skjuter cellen framåt och låter cellen röra sig.

Så nu vet du hur celler rör sig, men hur vet de vart de ska gå? Ett svar är kemotaxi, eller rörelse som svar på en kemisk stimulans.

Celler innehåller naturligt speciella proteiner, så kallade receptorer, som ligger på cellernas yta. Dessa receptorer kan känna av förhållanden i cellernas miljö och vidarebefordra signaler till resten av cellerna för att röra sig så eller så.

Positiv kemotaxi främjar rörelse mot en stimulans. Det är det som driver spermierna att simma mot ägget, i hopp om befruktning. Din kropp använder också positiv kemotaxi för att ställa in "destinationer" för nyutvecklade celler så att när en nyfödd cell kommer till en viss plats i din kropp, kommer den att sluta röra sig och stanna där.

Negativ kemotaxi betyder rörelse bort från en stimulans. Till exempel kan bakterier försöka flytta sig bort från skadliga föreningar och istället simma mot en vänligare miljö där de kan växa och dela sig snabbare.

Cellmotilitet kan också vara trådbunden i dina celler, så celler vet vart de ska flytta baserat på deras genetik.

Nu när du vet grunderna för varför och hur celler rör sig, låt oss titta på några verkliga världsexempel.

Ta vita blod celler som utgör en del av ditt immunförsvar. Cellerna fungerar genom att cirkulera genom hela kroppen och leta efter främmande partiklar som kan vara skadliga. När ditt immunsystem hittar något skadligt släpper det ut kemikalier, som kallas cytokiner, på infektionsstället.

Dessa cytokiner utlöser positiv kemotaxi. De drar fler immunceller till området, så att din kropp kan montera ett korrekt immunsvar.

En annan viktig förekomst av cellmotilitet är woundläkning. Sönderriven och skadad vävnad måste repareras, så skador på dina vävnader ber din kropp att börja skapa nya celler för att ersätta de skadade. Att bara skapa nya celler räcker inte, men dessa celler måste också flytta över den sönderrivna vävnaden och fyller såret gradvis in.

Ett exempel på att cellrörelser har gått fel är cancer. Normalt migrerar dina celler bara till definierade delar av din kropp. Du vill att de ska migrera dit de behövs och hålla sig borta från kroppsdelar där de inte behövs.

Cancerceller bryter dock reglerna. De kan tunnla genom "gränserna" mellan vävnader (kallad extracellulär matris) och invadera närliggande vävnader. Således kan till exempel bröstcancer hamna i benen eller hjärnan eller på platser där du definitivt inte skulle hitta bröstvävnad under normala omständigheter.

Här är en allmän genomgång av de viktigaste punkterna att komma ihåg:

• Cellmotilitet är cellens rörelse från en plats till en annan. Det är en process som använder energi.
• Rörelse styrs av cellens cytoskelett och kan involvera specialiserade organeller som cilia och flagella.
• Celler kan veta vart och hur de ska flytta baserat på genetik. De kan också svara på kemiska signaler från miljön, som kallas kemotaxi.
• Positiv kemotaxi är rörelse mot en stimulans, medan negativ kemotaxi är rörelse bort från den.
• Cellmotilitet är viktigt för en organisms övergripande funktion. I människokroppen spelar det en viktig roll i immunitet och läkning.
• När cellmotilitet går fel kan det bidra till sjukdomar, inklusive cancer.

Relaterade ämnen i cellbiologi:

• Celldelning och tillväxt: En översikt över mitos och meios
• Adenosintrifosfat (ATP): Definition, struktur och funktion
• Plasmamembran: Definition, struktur och funktion (med diagram)
• Cellvägg: Definition, struktur och funktion (med diagram)
• Genuttryck i prokaryoter