At studere cellefysiologi handler om, hvordan og hvorfor celler fungerer, som de gør. Hvordan ændrer celler deres adfærd baseret på miljøet, som at dele som svar på et signal fra din krop, der siger, at du har brug for flere nye celler, og hvordan tolker og forstår celler disse miljøsignaler?
Lige så vigtigt som hvorfor celler handle som de gør, hvorfor de går hen, hvor de går, og det er her, cellemotilitet kommer ind. Cellemotilitet er bevægelsen af cellen fra et sted til et andet via energiforbruget.
Det kaldes undertiden celle mobilitet, men cellemobilitet er det mere rigtige udtryk, og det du skal vænne dig til at bruge.
Så hvorfor er motoriske celler vigtige?
Din krop er afhængig af, at dine celler og væv fungerer korrekt i orden for at forblive sunde, men det er også afhængig af, at disse celler og væv er på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt.
Tænk over det: Du kunne ikke stole på dine hudceller for at hjælpe med at holde patogener ude af dit system, for eksempel hvis de ikke var ordnet ordentligt på ydersiden af din krop. Og dine nyreceller? Held og lykke med at få dem til at fungere godt, hvis de ikke er ordentligt organiseret i dine nyrer, hvor de kan filtrere dit blod.
Cellebevægelse hjælper med at sikre, at dine celler kommer til det, de skal være. Det er især vigtigt i udvikling af væv. Ofte findes afkom, "stam-lignende" celler ikke sammen med fuldt modne celler. Disse celler udvikler sig til modent væv og migrerer derefter til det sted, de skal gå.
Hvad er involveret i cellemotilitet?
Tænk for eksempel på dine hudceller. De ydre lag af hudceller spiller nogle af de vigtigste funktioner i din krop. De danner et vandtæt lag, der holder fugt udenfor og dine kropslige væsker ind, de hjælper med at blokere patogener fra at komme ind i din krop, og de hjælper med at regulere din kropstemperatur.
Men hvad med de stamceller, der udvikler sig til moden hud celler? De findes i de dybere lag af din hud og bevæger sig derefter til overfladen, når de modnes.
Uden cellemobilitet ville din hud ikke være i stand til at regenerere sig ordentligt, hvilket ville have vidtrækkende effekter på dit helbred. Og det samme koncept gælder for andre væv: modne celler, der ikke kan migrere til det rigtige sted i din krop, hjælper simpelthen ikke med at holde dig sund.
Encellede organismer
Celle mobilitet er også vigtig til encellede organismer. Okay, så du forstår, hvorfor cellemobilitet er vigtig i dyr, planter og andre flercellede organismer. Men hvad med encellede organismer som bakterier?
Migration er også afgørende for enkeltceller. Motilitet tillader for eksempel bakterier at bevæge sig mod kilder til næringsstoffer og væk fra skadelige forbindelser, der ellers kunne dræbe dem. Motilitet hjælper bakterier med at overleve længere og fortsætte med at dele sig, så de kan videregive deres gener til den næste generation.
Hvordan bevæger celler sig?
Når du taler om cellemobilitet, gør to organeller størstedelen af værket: cilia og flagella.
Cilia er små, hårlignende strukturer, der rager ud af cellen. De er drevet af motoriske proteiner, og de er i stand til at bevæge sig frem og tilbage i en rodlignende bevægelse og hjælpe med at fremdrage cellen fremad. Cilia kan også flytte miljøet rundt i cellen. F.eks. "Cilia" på cellerne, der linjer dine luftveje, kontinuerligt "roer" uønskede partikler op og ud af dine lunger. Visse celler, som sædceller og bakterier, får det meste af deres mobilitet via flagella. Flagella er piskelignende strukturer, der bevæger sig som en propell, der driver cellen fremad. De tillader celler at "svømme" væk fra eller mod stimuli. Mens både cilia og flagella direkte kan fremdrive cellen, er cytoskelettet, gruppen af strukturelle proteiner, der er vigtig for at opretholde form på cellen, spiller også en nøglerolle i cellemobilitet. Specifikt bruger dine celler et protein kaldet actin, en del af cytoskelettet, for at hjælpe med til at drive motilitet. Actinfibre er meget dynamiske, og de kan blive kortere eller længere efter cellens behov. Forlængelse af actinfibre i den ene retning, mens de trækkes tilbage i den anden, skubber cellen fremad, hvilket gør det muligt for cellen at bevæge sig. Så nu ved du, hvordan celler bevæger sig, men hvordan ved de hvor skal vi hen? Et svar er kemotaksis eller bevægelse som reaktion på en kemisk stimulus. Celler indeholder naturligt specielle proteiner, kaldet receptorer, som er placeret på cellernes overflade. Disse receptorer kan føle forhold i cellernes miljø og videresende signaler til resten af cellerne for at bevæge sig sådan eller sådan. Positiv kemotaksis fremmer bevægelse mod en stimulus. Det er det, der får sædcellen til at svømme mod æggen i håbet om befrugtning. Din krop bruger også positiv kemotaxi til at indstille "destinationer" for nyudviklede celler, så når en nyfødt celle kommer til et bestemt sted i din krop, vil den stoppe med at bevæge sig og forblive der. Negativ kemotaxi betyder bevægelse væk fra en stimulus. F.eks. Kan bakterier forsøge at bevæge sig væk fra skadelige forbindelser og i stedet svømme mod et venligere miljø, hvor de kan vokse og opdele hurtigere. Cellebevægelse kan også fastgøres i dine celler, så celler ved hvor man skal bevæge sig baseret på deres genetik. Nu hvor du kender det grundlæggende om hvorfor og hvordan celler bevæger sig, lad os se på nogle eksempler fra den virkelige verden. Tag hvide blodlegemer, der udgør en del af dit immunsystem. Cellerne fungerer ved at cirkulere i hele din krop og leder efter fremmede partikler, der kan være skadelige. Når dit immunsystem finder noget skadeligt, frigiver det kemikalier, kaldet cytokiner, på infektionsstedet. Disse cytokiner udløser positiv kemotaxi. De trækker flere immunceller til området, så din krop kan få et passende immunrespons. Et andet vigtigt eksempel på cellemotilitet er sårheling. Rivet og beskadiget væv skal repareres, så skader på dit væv fortæller din krop at begynde at lave nye celler til erstatning for de beskadigede. Det er simpelthen ikke nok at oprette nye celler, men disse celler skal også bevæge sig hen over det revne væv og gradvist udfylde såret. Et eksempel på, at cellebevægelsen er gået galt, er kræft. Normalt migrerer dine celler kun til definerede områder af din krop. Du vil have dem til at migrere til det sted, hvor de er nødvendige, og holde sig ude af områder i kroppen, hvor de ikke er nødvendige. Kræfteceller bryder dog reglerne. De kan tunnelere gennem "grænserne" mellem væv (kaldet den ekstracellulære matrix) og invadere tilstødende væv. Sådan kan f.eks. Brystkræft ende i knogler eller hjerne eller steder, hvor du bestemt ikke ville finde brystvæv under normale omstændigheder. Her er en generel gennemgang af de vigtigste punkter, der skal huskes: Relaterede cellebiologiske emner:
Cytoskelettet og cellebevægelsen
Hvad styrer celleflytning?
Typer af cellemotilitet
Flere cellemotilitetseksempler
Cell Motility: Hvad du behøver at vide -
Sidste artikelAktiv transport: En oversigt over primær og sekundær
Næste artikelFlagella: Typer, funktion og struktur