Zawartość
- Dlaczego więc komórki ruchowe są ważne?
- Co jest zaangażowane w ruchliwość komórek?
- Organizmy jednokomórkowe
- Jak poruszają się komórki?
- Cytoszkielet i ruch komórek
- Jakie wskazówki dotyczące poruszania się komórek?
- Rodzaje ruchliwości komórek
- Więcej przykładów ruchliwości komórek
- Mobilność komórek: co musisz wiedzieć
Badanie fizjologii komórki polega na tym, jak i dlaczego komórki zachowują się tak, jak działają. Jak komórki zmieniają swoje zachowanie w zależności od środowiska, na przykład dzielą się w odpowiedzi na sygnał z twojego ciała, że potrzebujesz więcej nowych komórek i jak komórki interpretują i rozumieją te sygnały środowiskowe?
Tak samo ważne, dlaczego komórki zachowują się tak, jak robią, to dlaczego idą tam, gdzie idą, i tam właśnie pojawia się ruchliwość komórek. Ruchliwość komórek to ruch komórki z jednego miejsca do drugiego poprzez zużycie energii.
Czasami nazywa się to ruchomością komórek, ale ruchliwość komórek jest bardziej poprawnym terminem i należy się do tego przyzwyczaić.
Dlaczego więc komórki ruchowe są ważne?
Twoje ciało polega na prawidłowym funkcjonowaniu komórek i tkanek, aby zachować zdrowie, ale zależy także od tego, aby komórki i tkanki znajdowały się we właściwym miejscu we właściwym czasie.
Pomyśl o tym: nie można polegać na komórkach skóry, aby pomóc utrzymać patogeny poza systemem, na przykład, jeśli nie byłyby właściwie zorganizowane na zewnątrz twojego ciała. A twoje komórki nerkowe? Powodzenia, jeśli będą dobrze funkcjonować, jeśli nie są odpowiednio zorganizowane w nerkach, gdzie mogą filtrować krew.
Ruchliwość komórek pomaga zapewnić, że komórki dotrą tam, gdzie powinny. Jest to szczególnie ważne w rozwoju tkanek. Często komórki progenitorowe, podobne do „macierzystych”, nie występują obok komórek w pełni dojrzałych. Komórki te rozwijają się w dojrzałą tkankę, a następnie migrują do dowolnego miejsca, w którym powinny się udać.
Co jest zaangażowane w ruchliwość komórek?
Wróć na przykład do komórek skóry. Zewnętrzne warstwy komórek skóry pełnią niektóre z najważniejszych funkcji w twoim ciele. Tworzą wodoodporną warstwę, która zatrzymuje wilgoć na zewnątrz i płyny ustrojowe, pomagają blokować patogeny przed dostaniem się do organizmu i pomagają regulować temperaturę ciała.
Ale co z komórkami progenitorowymi, które przekształcają się w dojrzałe komórki skóry? Znajdują się w głębszych warstwach skóry, a następnie dojrzewają na powierzchnię.
Bez ruchliwości komórek Twoja skóra nie byłaby w stanie tego zrobić zregenerować się właściwie, co miałoby dalekosiężne skutki dla twojego zdrowia. Ta sama koncepcja dotyczy innych tkanek: dojrzałe komórki, które nie migrują w odpowiednie miejsce w ciele, po prostu nie pomagają utrzymać zdrowia.
Organizmy jednokomórkowe
Mobilność komórek 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 ma również kluczowe znaczenie dla pojedynczych komórek. Na przykład ruchliwość pozwala bakteriom przemieszczać się w kierunku źródeł składników odżywczych i oddalać się od szkodliwych związków, które mogłyby je zabić. Ruchliwość pomaga bakteriom przetrwać dłużej i dzielą się dalej, aby mogli przekazać swoje geny następnemu pokoleniu.
Jak poruszają się komórki?
Mówiąc o mobilności komórek, większość organelli wykonuje większość pracy: rzęsy i wici.
Rzęski są małymi, podobnymi do włosów strukturami wystającymi z komórki. Są napędzane przez białka motoryczne i są w stanie poruszać się do przodu i do tyłu w ruchu wioślarskim, pomagając napędzać komórkę do przodu. Cilia może również przenosić środowisko na około komórka. Na przykład rzęski w komórkach wyściełających drogi oddechowe nieustannie „wyrzucają” niechciane cząsteczki w górę i z płuc.
Niektóre komórki, takie jak plemniki i bakterie, uzyskują większość swojej ruchliwości dzięki wici. Wici to struktury przypominające baty, które poruszają się jak śmigło, napędzając komórkę do przodu. Pozwalają komórkom „płynąć” z dala od bodźców lub w ich kierunku.
Cytoszkielet i ruch komórek
Podczas gdy zarówno rzęski, jak i wici mogą bezpośrednio napędzać komórkę, to cytoszkielet, grupa białek strukturalnych ważnych dla utrzymania kształtu komórki, również odgrywa kluczową rolę w ruchliwości komórek.
W szczególności twoje komórki używają białka o nazwie aktyna, część cytoszkieletu, aby zwiększyć motorykę. Włókna aktyny są bardzo dynamiczne i mogą być krótsze lub dłuższe w zależności od potrzeb komórek. Wydłużenie włókien aktyny w jednym kierunku, a wciągnięcie ich w drugim popycha komórkę do przodu, umożliwiając jej ruch.
Jakie wskazówki dotyczące poruszania się komórek?
Więc teraz wiesz, jak poruszają się komórki, ale skąd wiedzą, gdzie iść? Jedna odpowiedź brzmi chemotaksjalub ruch w odpowiedzi na bodziec chemiczny.
Komórki naturalnie zawierają specjalne białka, zwane receptorami, które znajdują się na powierzchni komórek. Receptory te mogą wykrywać warunki w otoczeniu komórek i przekazywać sygnały do reszty komórek, aby poruszały się w tę lub inną stronę.
Pozytywna chemotaksja promuje ruch w kierunku bodźca. To powoduje, że plemniki płyną w kierunku komórki jajowej w nadziei na zapłodnienie. Twoje ciało wykorzystuje również pozytywną chemotaksję do ustawiania „miejsc docelowych” dla nowo opracowanych komórek, aby kiedy nowonarodzona komórka dotrze do określonego miejsca w ciele, przestanie się poruszać i pozostanie tam.
Negatywna chemotaksja oznacza ruch od bodźca. Na przykład bakterie mogą próbować odejść od szkodliwych związków i zamiast tego płynąć w stronę bardziej przyjaznego środowiska, w którym mogą się szybciej rozwijać i dzielić.
Ruchliwość komórek może być również podłączona do twoich komórek, dzięki czemu komórki wiedzą, gdzie się poruszać na podstawie ich genetyka.
Rodzaje ruchliwości komórek
Teraz, gdy znasz podstawy tego, dlaczego i jak poruszają się komórki, spójrzmy na przykłady z prawdziwego świata.
Weź białe krwinki które stanowią część twojego układu odpornościowego. Komórki krążą po całym ciele, szukając obcych cząstek, które mogą być szkodliwe. Kiedy układ odpornościowy znajdzie coś szkodliwego, uwalnia substancje chemiczne, zwane cytokinami, w miejscu infekcji.
Te cytokiny wywołują pozytywną chemotaksję. Przyciągają więcej komórek odpornościowych do tego obszaru, aby twoje ciało mogło uzyskać właściwą odpowiedź immunologiczną.
Więcej przykładów ruchliwości komórek
Innym ważnym przykładem ruchliwości komórek jest wuzdrowienie. Rozdarta i uszkodzona tkanka musi zostać naprawiona, więc uszkodzenie tkanek każe ciału rozpocząć tworzenie nowych komórek w celu zastąpienia uszkodzonych. Jednak samo tworzenie nowych komórek nie wystarczy, te komórki również muszą ruszaj się w poprzek rozdartej tkanki, stopniowo wypełniając ranę.
Przykładem nieudanego ruchu komórki jest rak. Zwykle 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.
Komórki rakowe łamią jednak zasady. Mogą tunelować przez „granice” między tkankami (zwanymi macierzą zewnątrzkomórkową) i atakować sąsiednie tkanki. W ten sposób na przykład rak piersi może skończyć w kościach lub mózgu lub w miejscach, w których zdecydowanie nie można znaleźć tkanki piersi w normalnych okolicznościach.
Mobilność komórek: co musisz wiedzieć
Oto ogólny przegląd kluczowych punktów do zapamiętania:
Powiązane tematy biologii komórki: