Ako a prečo sa bunky pohybujú
Bunka pohyb je nevyhnutnou funkciou v organizmoch. Bez schopnosti pohybu by bunky nemohli rásť a deliť sa alebo migrovať do oblastí, kde sú potrebné. The cytoskelet je zložka bunky, ktorá umožňuje bunkový pohyb. Táto sieť vlákien je rozšírená po celej bunke cytoplazme a drží organely na ich správnom mieste. Cytoskeletové vlákna tiež presúvajú bunky z jedného miesta na druhé spôsobom, ktorý sa podobá plazeniu.
Prečo sa bunky pohybujú?
Táto fibroblastová bunka je dôležitá pre hojenie rán. Táto bunka spojivového tkaniva migruje na miesta poškodenia, aby pomohla pri oprave tkaniva. Rolf Ritter/Cultura Science/Getty Images
Bunka pohyb je potrebný pre množstvo činností v tele. biele krvinky , ako sú neutrofily a makrofágy musia rýchlo migrovať na miesta infekcie alebo poranenia, aby bojovali proti baktériám a iným choroboplodným zárodkom. Mobilita buniek je základným aspektom vytvárania formy ( morfogenéza ) pri stavbe tkanív, orgánov a určenie tvaru bunky. V prípadoch poranenia a opravy rany, spojivové tkanivo bunky musia cestovať na miesto poranenia, aby opravili poškodené tkanivo.Rakovinové bunkymajú tiež schopnosť metastázovať alebo šíriť sa z jedného miesta na druhé pohybom cievy a lymfatické cievy . V bunkový cyklus , pohyb je potrebný na to, aby proces bunkového delenia cytokinézy nastal pri tvorbe dvoch dcérske bunky .
Kroky bunkového pohybu
HeLa bunky, fluorescenčná mikrofotografie. Bunkové jadrá obsahujú genetický materiál chromatín (červený). Proteíny tvoriace bunkový cytoskelet boli zafarbené rôznymi farbami: aktín je modrý a mikrotubuly sú žlté. DR Torsten Wittmann/Science Photo Library/Getty Image
Mobilita buniek sa uskutočňuje prostredníctvom činnosti vlákna cytoskeletu . Tieto vlákna zahŕňajú mikrotubuly mikrofilamenty alebo aktínové vlákna a intermediárne vlákna. Mikrotubuly sú duté vlákna v tvare tyčinky, ktoré pomáhajú podporovať a tvarovať bunky. Aktínové vlákna sú pevné tyčinky, ktoré sú nevyhnutné pre pohyb a svalovú kontrakciu. Medziľahlé vlákna pomáhajú stabilizovať mikrotubuly a mikrofilamenty ich udržiavaním na mieste. Počas bunkového pohybu sa cytoskelet rozloží a znovu zloží aktínové filamenty a mikrotubuly. Energia potrebná na pohyb pochádza z adenozíntrifosfátu (ATP). ATP je vysokoenergetická molekula produkovaná v bunkové dýchanie .
Kroky bunkového pohybu
Molekuly bunkovej adhézie na bunkových povrchoch držia bunky na mieste, aby zabránili nepriamej migrácii. Adhézne molekuly držia bunky k iným bunkám, bunky k extracelulárna matrica (ECM) a ECM do cytoskeletu. Extracelulárna matrica je sieť bielkoviny , sacharidy a tekutiny, ktoré obklopujú bunky. ECM pomáha umiestňovať bunky v tkanivách, prenášať komunikačné signály medzi bunkami a premiestňovať bunky počas migrácie buniek. Pohyb buniek je vyvolaný chemickými alebo fyzikálnymi signálmi, ktoré detegujú proteíny nachádzajúce sa na bunkové membrány . Akonáhle sú tieto signály detekované a prijaté, bunka sa začne pohybovať. Pohyb bunky má tri fázy.
- Lodish H, Berk A, Zipursky SL, a kol. Molekulárna bunková biológia. 4. vydanie. New York: W. H. Freeman; 2000. Kapitola 18, Mobilita a tvar buniek I: Mikrofilamenty. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21530/
- Ananthakrishnan R, Ehrlicher A. The Forces Behind Cell Movement. Int J Biol Sci 2007; 3(5):303-317. doi:10.7150/ijbs.3.303. Dostupné na http://www.ijbs.com/v03p0303.htm
Bunka sa pohybuje v smere detekovaného signálu. Ak bunka reaguje na chemický signál, bude sa pohybovať v smere najvyššej koncentrácie signálnych molekúl. Tento typ pohybu je známy ako chemotaxia .
Pohyb v bunkách
Táto farebná skenovacia elektrónová mikrofotografie (SEM) ukazuje biele krvinky, ktoré pohlcujú patogény (červená) fagocytózou. JUERGEN BERGER/Science Photo Library/Getty Image
Nie každý pohyb buniek zahŕňa premiestnenie bunky z jedného miesta na druhé. K pohybu dochádza aj vo vnútri buniek. Preprava vezikúl, organela migrácia a chromozóm pohyb počas mitóza sú príklady typov vnútorného pohybu buniek.
Preprava vezikúl zahŕňa pohyb molekúl a iných látok do bunky az bunky. Tieto látky sú na prepravu uzavreté vo vezikulách. endocytóza, pinocytóza , a exocytóza sú príklady procesov transportu vezikúl. In fagocytóza , typ endocytózy, cudzie látky a nežiaduci materiál sú pohltené a zničené bielymi krvinkami. Cieľová záležitosť, ako napr baktérie , je internalizovaná, uzavretá vo vezikule a degradovaná enzýmami.
Migrácia organel a pohyb chromozómov vznikajú pri delení buniek. Tento pohyb zabezpečuje, že každá replikovaná bunka dostane vhodný doplnok chromozómov a organel. Vnútrobunkový pohyb umožňuje motor bielkoviny , ktoré sa pohybujú po vláknach cytoskeletu. Keď sa motorické proteíny pohybujú pozdĺž mikrotubulov, nesú so sebou organely a vezikuly.
Cilia a Flagella
Farebná skenovacia elektrónová mikrofotografie (SEM) riasiniek na epiteli lemujúcom priedušnicu (priedušnicu). DR G. MOSCOSO/Science Photo Library/Getty Image
Niektoré bunky majú bunkové výbežky podobné výbežkom, tzv mihalnice a bičíky . Tieto bunkové štruktúry sú tvorené špecializovanými zoskupeniami mikrotubulov, ktoré kĺžu jeden po druhom, čo im umožňuje pohybovať sa a ohýbať. V porovnaní s bičíkmi sú riasinky oveľa kratšie a početnejšie. Cilia sa pohybujú vlnovitým pohybom. Bičíky sú dlhšie a majú skôr bičovitý pohyb. Cilia a bičíky sa nachádzajú v oboch rastlinné bunky a živočíšne bunky .
Spermie sú príklady telesných buniek s jedným bičíkom. Bičík poháňa spermie smerom k ženskému oocytu oplodnenie . Cilia sa nachádzajú v oblastiach tela, ako sú napr pľúca a dýchací systém , časti tráviaci trakt , ako aj v ženský reprodukčný trakt . Cilia sa rozprestierajú od epitelu lemujúceho lúmen týchto systémov tela. Tieto vlákna podobné vlasom sa pohybujú prudkým pohybom, aby nasmerovali tok buniek alebo zvyškov. Napríklad riasinky v dýchacom trakte pomáhajú poháňať hlien, peľ , prach a iné látky preč z pľúc.
Zdroje: