Karakteristiske cyklusser og eksempler

2140
David Holt
Karakteristiske cyklusser og eksempler

Det cyklose eller cytoplasmisk bevægelse er forskydningen, som cytoplasmaet kunne foretage i cellen hos nogle levende væsener, såsom højere planter, bakterier og dyr. Takket være dette kan blandt andet næringsstoffer, organeller og proteiner transporteres.

Cyklose spiller en meget vigtig rolle i nogle biologiske processer, såsom den hurtige vækst, der opstår i enderne af rodhårene og udviklingen af ​​pollenrøret. Takket være denne bevægelse kan kloroplaster ligeledes bevæge sig inden i planteceller..

Animal eukaryot celle. Kilde: Nikol valentina romero ruiz [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Der er udført forskellige undersøgelser af, hvordan cytoplasmatisk forskydning opstår. Nogle er rettet mod den opfattelse, at "motoriske" proteiner er drivkræfterne for denne proces. Disse indeholder to proteiner, som mobiliseres takket være ATP.

I denne forstand er myosin bundet til organeller og bevæger sig gennem actinfibre, der består af motoriske proteiner. På grund af dette kunne organellerne og andet indhold af cytoplasmaet også trækkes.

Imidlertid foreslås der i øjeblikket en teori, der involverer, som elementer, der deltager i cyclose, viskositeten af ​​cytoplasmaet og egenskaberne ved den cytoplasmatiske membran..

Artikelindeks

  • 1 Funktioner
    • 1.1 Ansvarlig for bevægelse af cellulære strukturer
    • 1.2 Motoriseret bevægelse
    • 1.3 Celler hvor det forekommer
    • 1.4 Faktorer, der påvirker
  • 2 Eksempler på cyklose
    • 2.1 Paramecium
    • 2.2 Chara corallina
    • 2.3 Cytoplasmisk bevægelsesmodel
  • 3 Referencer

Egenskaber

Ansvarlig for bevægelse af cellestrukturer

Celler, uanset om de er dyr, planter eller svampe, har organeller. Disse komponenter opfylder forskellige vitale funktioner, såsom behandling af næringsstoffer, deltagelse i processen med celledeling og styring af de forskellige handlinger i cellen..

Derudover indeholder de det genetiske materiale, der garanterer overførslen af ​​hver organisms egenskaber..

Disse strukturer, i modsætning til organer fra dyr og planter, er ikke faste. De findes "flydende" og bevæger sig inden i cytoplasmaet gennem cyclose.

Motoriseret forskydning

Der er en teori, der forsøger at forklare den cytoplasmatiske bevægelse. Denne tilgang antyder, at dette er resultatet af motorproteins virkning. Disse er fibre, der består af actin og myosin, der findes i cellemembranen.

Dets handling skyldes brugen af ​​ATP, som er et energisk brændstof produceret i cellen. Takket være dette adenosintrifosfatmolekyle og selvorganisering, blandt andre interne processer, kan organeller og proteiner bevæge sig inden i cytoplasmaet.

Et klart eksempel på dette er forskydning af kloroplaster i cytoplasmaet. Dette sker, fordi væsken transporteres væk af virkningen af ​​motoriske molekyler..

Mens proteinmolekylerne i myosin bevæger sig gennem actinfibrene, trækker de kloroplasterne, der er bundet til sidstnævnte.

I planteceller er der forskellige mønstre for denne forskydning. En af dem er kilden til strømning. Dette er kendetegnet ved at have en central strømning i cellen, der er i den modsatte retning af periferien. Et eksempel på et sådant bevægelsesmønster forekommer i pollenrøret af liljer..

Der er også rotationsoverførslen i form af en spiral, der findes i Chara, en slægt af grønalger, der er en del af Characeae-familien.

Nyere forskning

Som et resultat af nyere forskning opstår der en ny model. Dette antyder, at muligvis myosinproteinmotorer ikke behøver at forbinde direkte med noget elastisk netværk..

Forskydningen kunne udføres på grund af cytoplasmas høje viskositet ud over et tyndt lag glidende.

Dette kan sandsynligvis være nok til, at cytoplasmaet bevæger sig i en flad hastighedsgradient, hvilket den gør med næsten samme hastighed som aktive partikler..

Celler hvor det forekommer

Cytoplasmatiske bevægelser forekommer generelt i celler større end 0,1 millimeter. I mindre celler er molekylær diffusion hurtig, mens den i større celler sænkes. På grund af dette kræver muligvis store celler cyclose for at have effektiv organfunktion.

Indflydelsesrige faktorer

Cytoplasmisk forskydning afhænger af intracellulær temperatur og pH. Undersøgelser viser, at temperaturen i cyclose har et direkte proportionalt forhold til høje termiske værdier.

I celler af plantetypen bevæger sig kloroplaster. Dette er sandsynligvis relateret til søgen efter en bedre position, som gør det muligt at absorbere det mest effektive lys til at udføre fotosyntese processen..

Den hastighed, hvormed denne forskydning opstår, påvirkes af pH og temperatur..

Ifølge den forskning, der er udført om dette emne, er den neutrale pH den optimale, der garanterer hurtig cytoplasmisk bevægelse. Denne effektivitet falder markant i sur eller basisk pH.

Eksempler på cyklose

Paramecium

Nogle Paramecium-arter præsenterer en rotationsmobilisering af cytoplasmaet. I dette strømmer de fleste af de cytoplasmatiske partikler og organeller langs en permanent vej og i en konstant retning..

Nogle forskningsarbejder, hvor der blev anvendt nye observations-, immobiliserings- og registreringsmetoder, har beskrevet forskellige egenskaber ved cytoplasmas bevægelse.

I denne forstand fremhæves det, at hastighedsprofilen i plasma koaksiale lag har en parabelform. Desuden er strømmen i det intercellulære rum konstant.

Som en konsekvens har de partikler, der anvendes som markører for denne forskydning, bevægelser af springende karakter. Disse egenskaber ved Paramecium, der er typiske for en roterende cyklose, kan tjene som model for undersøgelser relateret til funktionen og dynamikken i cytoplasmatisk motilitet..

Chara corallina

Cytoplasmatisk forskydning er et meget hyppigt fænomen i planteceller, der ofte præsenterer forskellige mønstre.

I eksperimentelt arbejde har det vist sig, at der er autonome processer til selvorganisering af mikrofilamenter. Denne tilgang tilskynder til oprettelse af transmissionsmodeller i morfogenese. I disse forekommer en kombination af motordynamik og hydrodynamik, både på et makroskopisk og mikroskopisk niveau..

På den anden side stænglerne af de interne algernes knuder Chara corallina de har individuelle celler med en diameter på ca. 1 millimeter og et par centimeter i længden. I celler af denne store størrelse er termisk diffusion ikke en levedygtig mulighed for effektivt at mobilisere deres interne strukturer..

Cytoplasmisk bevægelsesmodel

I dette tilfælde er cyclose et effektivt alternativ, da det mobiliserer al intracellulær væske..

Mekanismen for denne forskydning involverer den rettet strøm af myosin i actinsporene, hvor der kunne være en overførsel af den cytoplasmatiske væske. Dette mobiliserer igen vacuolen blandt andre organeller, da den overfører impulsen gennem membranen, der adskiller den fra cytoplasmaet..

Det faktum, at fibrene, gennem hvilke proteinmotorer bevæger sig, er spiralformede skaber et problem i forhold til væskedynamik. For at løse dette inkluderede forskerne eksistensen af ​​en sekundær strøm.

Referencer

  1. Encyclopedia Britannica. (2019). Cytoplasmatisk streaming. Gendannet fra britannica.com.
  2. Liu, H.Liu, M.Lin, F.Xu, T.J.Lu. (2017). Intracellulær mikrofluidtransport i hurtigt voksende pollenrør. Videnskabelig direkte. Gendannet fra sciencedirect.com.
  3. Sikora (1981). Cytoplasmatisk streaming i Paramecium. Gendannet fra link.springer.com.
  4. Francis G. Woodhouse og Raymond E. Goldstein (2013). Cytoplasmatisk streaming i planteceller opstår naturligt ved mikrofilament selvorganisering. Gendannet fra pnas.org.
  5. Wolff, D. Marenduzzo, M. E. Cates (2012). Cytoplasmatisk streaming i planteceller: rollen som vægglidning. Gendannet fra royalsocietypublishing.org.
  6. Blake Flournoy (2018). Årsager til cytoplasmatisk streaming. Gendannet fra sciencing.com.
  7. F. Pickard (2003). Rollen af ​​cytoplasmatisk streaming i symplastisk transport. Gendannet fra onlinelibrary.wiley.com.

Endnu ingen kommentarer