Рухливість клітин: що це? & Чому це важливо?

Навчання клітинна фізіологія це все про те, як і чому клітини діють так, як вони. Як клітини змінюють свою поведінку на основі навколишнього середовища, як поділ у відповідь на сигнал від ваше тіло каже, що вам потрібно більше нових клітин, і як клітини інтерпретують і розуміють ці середовища сигнали?

Настільки ж важливим, як і те, чому клітини діють так, як вони, є те, чому вони йдуть туди, куди йдуть, і саме тут відбувається рухливість клітин. Рухливість клітин - це переміщення клітини з одного місця в інше за рахунок споживання енергії.

Іноді це називають рухливістю клітин, але рухливість клітин - це більш правильний термін, і той, до якого слід звикнути.

Ваше тіло покладається на ваше клітин і тканини функціонують належним чином, щоб залишатися здоровими, але це також покладається на те, що ці клітини та тканини знаходяться в потрібному місці в потрібний час.

Подумайте: Ви не могли б розраховувати на клітини шкіри, які допоможуть утримати патогени поза системою, наприклад, якби їх не було

Рухливість клітин допомагає забезпечити, щоб ваші клітини дійшли туди, де вони мали бути. Це особливо важливо при розвитку тканин. Часто попередні, "схожі на" стовбурові клітини не зустрічаються поряд із повністю зрілими клітинами. Ці клітини переростають у зрілу тканину, а потім мігрують туди, куди вони повинні йти.

Згадай своє клітини шкіри, наприклад. Зовнішні шари клітин шкіри виконують деякі найважливіші функції у вашому тілі. Вони утворюють водонепроникний шар, який утримує вологу зовні і потрапляє в організм рідин, вони допомагають блокувати потрапляння патогенних мікроорганізмів у ваше тіло та допомагають регулювати температуру тіла.

Але як щодо клітин-попередників, які переростають у зрілі клітини шкіри? Вони знаходяться в глибоких шарах вашої шкіри, а потім переміщуються на поверхню, коли дозрівають.

Без мобільності клітин ваша шкіра не змогла б відновлюватися належним чином, що матиме далекосяжні наслідки для вашого здоров’я. І те саме поняття стосується інших тканин: зрілі клітини, які не можуть мігрувати в потрібне місце у вашому тілі, просто не допомагають підтримувати здоров’я.

Клітинна рухливість також є важливий для одноклітинних організмів. Добре, отже, ви розумієте, чому рухливість клітин важлива у тварин, рослин та інших багатоклітинних організмів. Але як щодо одноклітинних організмів, таких як бактерії?

Міграція також має вирішальне значення для одиничних клітин. Рухливість дозволяє, наприклад, бактеріям рухатися до джерел поживних речовин і подалі від шкідливих сполук, які в іншому випадку можуть їх вбити. Моторика допомагає бактеріям вижити довше і продовжувати ділити, щоб вони могли передавати свої гени до наступного покоління.

Коли ви говорите про рухливість клітин, більшу частину роботи виконують дві органели: війки і джгутики.

Війка - це невеликі, схожі на волосся структури, які виступають з клітини. Вони рухаються руховими білками, і вони можуть рухатися назад і вперед, як гребні рухи, допомагаючи рухати клітину вперед. Вії також можуть рухати навколишнє середовище навколо осередку. Наприклад, війки на клітинах, які вистилають ваші дихальні шляхи, постійно «гребнуть» небажаними частинками вгору і виходять з легенів.

Певні клітини, як сперматозоїди і бактерії, отримують більшу частину своєї рухливості через джгутики. Джгутики - це схожі на батоги структури, які рухаються, як гвинт, рухаючи клітину вперед. Вони дозволяють клітинам «підпливати» від подразників або до них.

Хоча як вії, так і джгутики можуть безпосередньо рухати клітину, цитоскелет, група структурних білків, важливих для підтримки форми клітини, також відіграє ключову роль у рухливості клітин.

Зокрема, ваші клітини використовують білок, який називається актину, що входить до складу цитоскелета, допомагає рухати моторику. Актинові волокна мають високу динаміку, і вони можуть ставати коротшими або довшими відповідно до потреб клітини. Подовження актинових волокон в одному напрямку, втягуючи їх в інший, штовхає клітину вперед, дозволяючи клітині рухатися.

Отже, тепер ви знаєте, як рухаються клітини, але як вони знають, куди йти? Однією з відповідей є хемотаксис, або рух у відповідь на хімічний подразник.

Клітини природним чином містять спеціальні білки, звані рецепторами, які розташовані на поверхні клітин. Ці рецептори можуть відчувати умови в оточенні клітини і передавати сигнали решті клітин про рух так чи інакше.

Позитивний хемотаксис сприяє руху до стимулу. Це те, що рухає сперматозоїд до плавання до плодового яйця в надії на запліднення. Ваше тіло також використовує позитивний хемотаксис, щоб встановити "пункти призначення" для нещодавно розроблених клітин, щоб, коли новонароджена клітина потрапила в певне місце у вашому тілі, вона перестала рухатися і залишатися там.

Негативний хемотаксис означає віддалення від подразника. Наприклад, бактерії можуть спробувати відійти від шкідливих сполук і замість цього поплисти до більш сприятливого середовища, де вони можуть швидше рости і ділитися.

Рухливість клітин також може бути підключена до ваших клітин, тому клітини знають, куди рухатися, виходячи з їх генетика.

Тепер, коли ви знаєте основи того, чому і як рухаються клітини, давайте розглянемо деякі приклади з реального світу.

Візьміть лейкоцити які складають частину вашої імунної системи. Клітини працюють, циркулюючи по всьому тілу, шукаючи сторонні частинки, які можуть бути шкідливими. Коли ваша імунна система виявляє щось шкідливе, вона виділяє хімічні речовини, які називаються цитокінами, у місці зараження.

Ці цитокіни викликають позитивний хемотаксис. Вони залучають більше імунних клітин до цієї області, тому ваше тіло може забезпечити належну імунну відповідь.

Іншим важливим випадком рухливості клітин є wзагоєння оунду. Рвану та пошкоджену тканину потрібно відновлювати, тому пошкодження тканин говорить тілу, щоб почало створювати нові клітини, щоб замінити пошкоджені. Простого створення нових комірок недостатньо, однак цим клітинкам це також потрібно рухатися поперек розірваної тканини, поступово заповнюючи рану.

Прикладом неправильного руху клітин є рак. Зазвичай ваші клітини мігрують лише у визначені ділянки вашого тіла. Ви хочете, щоб вони мігрували туди, куди вони потрібні, і триматися подалі від ділянок тіла, де вони не потрібні.

Ракові клітини, однак, порушують правила. Вони можуть проходити тунель через "межі" між тканинами (так званий позаклітинний матрикс) і вторгуватися в сусідні тканини. Ось як рак молочної залози, наприклад, може потрапити в кістки або мозок або місця, де ви точно не змогли б знайти тканини молочної залози за звичайних обставин.

Ось загальний огляд ключових моментів, які слід пам’ятати:

• Рухливість клітин - це переміщення клітини з одного місця в інше. Це процес, який використовує енергію.
• Рух керується цитоскелетом клітини і може залучати спеціалізовані органели, такі як війки і джгутики.
• Клітини можуть знати, куди і як рухатися на основі генетики. Вони також можуть реагувати на хімічні сигнали з навколишнього середовища, що називається хемотаксис.
• Позитивний хемотаксис це рух до подразника, тоді як негативний хемотаксис це рух від нього.
• Рухливість клітин важливий для загального функціонування організму. В організмі людини він відіграє важливу роль в імунітет та оздоровлення.
• Коли рухливість клітин йде неправильно, це може спричинити захворювання, зокрема рак.

Пов’язані теми клітинної біології:

• Поділ та ріст клітин: огляд мітозу та мейозу
• Аденозинтрифосфат (АТФ): визначення, структура та функції
• Плазматична мембрана: визначення, структура та функції (зі схемою)
• Стільникова стінка: визначення, структура та функції (зі схемою)
• Експресія генів у прокаріотів