Czym jest chemotaktyzm, przykłady

1035
Robert Johnston

Plik chemotaktyzm Jest to proces biologiczny, w którym ruch lub przemieszczenie komórek następuje, gdy są one przyciągane przez czynniki chemotaktyczne (substancje chemiczne). Komórki mogą być prokariotyczne lub eukariotyczne; na przykład bakterie i leukocyty.

Zjawisko to występuje w organizmach jednokomórkowych i wielokomórkowych, które posiadają narządy lokomocyjne umożliwiające im poruszanie się. Jest to niezwykle ważne dla wszystkich żywych istot. Jest to wymagane od momentu powstania nowej istoty i ważne jest, aby odbywało się to w różnych fazach rozwoju embrionalnego i płodowego..

Źródło: Gabriel Bolívar

Chemotaktyka jest niezbędna do wykonywania normalnych funkcji organizmów wielokomórkowych; na przykład odżywianie i obrona organizmu.

Chemotaksję bakteryjną odkryli Engelmann i Pfeffer ponad sto lat temu. Stwierdzono, że mikroorganizmy te mogą wykazywać różne typy chemotaksji, w zależności od tego, czy bodźcem jest przyciąganie, czy odpychanie w kierunku środka chemotaktycznego..

Sposób, w jaki zachodzi odpowiedź chemotaktyczna lub charakterystyka przemieszczenia, różnią się w zależności od narządów ruchu, które posiadają organizmy..

Indeks artykułów

  • 1 Czym jest chemotaktyzm?
    • 1.1 Przemieszczanie się bakterii
  • 2 rodzaje
    • 2.1 Pozytywna chemotaktyka
    • 2.2 Negatywna chemotaktyka
  • 3 przykłady
    • 3.1 -Chemotaktyka w żywieniu bakterii
    • 3.2 -W zapłodnieniu i rozwoju embrionalnym
    • 3.3 -Chemotaktyzm w zapaleniu
    • 3.4 -Zmiana chemotaktyzmu w chorobach zakaźnych
  • 4 Odnośniki

Czym jest chemotaktyzm?

Chemotaktyzm to odpowiedź wywoływana przez komórki prokariotyczne lub eukariotyczne, organizmy jednokomórkowe lub wielokomórkowe, które są ruchome. Gradient lub różnica w stężeniu substancji chemicznej wpływa na kierunek jej ruchu, ponieważ reaguje na gradient występujący w jej otoczeniu.

Czynniki chemotaktyczne to substancje nieorganiczne lub organiczne. W błonie komórkowej organizmów znajdują się białka chemotaksji, które działają jako receptory, wykrywając różne typy gradientów chemicznych tych substancji..

Ruch bakterii

Bakteria pływa w linii prostej, obracając wici przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. W pewnych odstępach czasu następuje zmiana kierunku wici; co przejawia się w ruchach bakterii, takich jak skakanie lub skakanie.

Generalnie, sygnały chemotaktyczne medium wpływają na ruch bakterii. Kiedy bakteria zbliża się do atraktanta, pływa dłużej w linii prostej, czasami wykonując skoki; podczas gdy oddala się od czynnika chemicznego, robi to z większą liczbą skoków.

Chemotaktyzm różni się od chemokinezy lub chemokinezy tym, że gradient zmienia prawdopodobieństwo ruchu tylko w jednym kierunku; to znaczy w chemokinezie substancja chemiczna powoduje niezorientowany lub przypadkowy ruch organizmu.

Rodzaje

Biorąc pod uwagę sens lub kierunek ruchu komórek w stosunku do czynnika przyciągającego, opisano istnienie dwóch typów chemotaktyzmu: pozytywnego i negatywnego.

Pozytywna chemotaktyka

Ruch organizmu następuje w kierunku wyższego stężenia substancji chemicznej znajdującej się w jego otoczeniu.

Na przykład: gdy bakterie poruszają się lub pływają, przyciągane do miejsc, w których występuje wyższe stężenie węgla w postaci glukozy.

Ten rodzaj chemotaktyki jest reprezentowany na obrazie. Organizm przemieszcza się w rejony, w których występuje większe stężenie korzystnej dla niego substancji; podczas gdy w negatywnej chemotaktyce dzieje się odwrotnie: nic w kierunku regionu, w którym stężenie szkodliwej substancji jest niższe.

Negatywna chemotaktyka

Występuje, gdy ruch organizmu następuje w kierunku przeciwnym do miejsca, w którym występuje większe stężenie dyfuzyjnej substancji chemicznej.

Przykład tego typu negatywnej chemotaktyki występuje, gdy bakterie mogą odejść od pewnych szkodliwych dla nich chemikaliów. Wycofują się, uciekają z miejsca, w którym znajdują się substancje, np. Fenol, który jest dla nich trucizną.

Oprócz opisanej chemotaksji istnieje jeszcze inna klasyfikacja ruchu, który jest generowany w odpowiedzi na rodzaj modyfikacji zachodzącej w środowisku:

-Aerotaksja, czyli ruch komórek w kierunku miejsca, w którym występuje optymalne stężenie tlenu.

-Fototaksja, czyli przemieszczanie się bakterii do miejsc, w których występuje większa ilość światła.

 -Taksówka. Ta ostatnia polega na przemieszczaniu się bakterii do miejsc, w których znajdują się akceptory elektronów; na przykład jon azotanowy (NO3-).

Przykłady

-Chemotaktyka w żywieniu bakterii

Obecność czynnika chemotaktycznego lub atraktanta chemicznego, takiego jak cukier lub aminokwas, jest wychwytywana przez specyficzne receptory tej substancji znajdujące się na błonie bakteryjnej..

Metylację i demetylację specyficznych białek błonowych, w których pośredniczy cykliczny monofosforan guanozyny (cGMP), opisano jako jeden z mechanizmów, które powodują, że bakterie przeprowadzają różne rodzaje chemotaktyzmu.

Atrakcyjne czynniki chemotaktyczne powodują przejściowe zahamowanie demetylacji, a repelenty stymulują demetylację.

-W zapłodnieniu i rozwoju embrionalnym

Za zapłodnienie odpowiada chemotaktyzm. W tym przypadku gradient stężenia jest spowodowany uwalnianiem progesteronu przez komórki kłębuszków (które otaczają osłonę przezroczystą oocytu). Powoduje to, że plemniki przemieszczają się do komórki jajowej znajdującej się w bańce jajowodu..

Na różnych etapach rozwoju embrionalnego i podczas organogenezy komórki migrują i organizują się w odpowiedzi na dużą liczbę specyficznych czynników chemotaktycznych; jakie są czynniki wzrostu.

-Chemotaktyzm w zapaleniu

Czynniki wytwarzane przez mikroorganizmy

W reakcjach zapalnych powstałych w odpowiedzi na infekcję te same mikroorganizmy, takie jak bakterie, wytwarzają substancje chemotaktyczne. Wywołują chemotaktykę, szybką migrację lub przybycie leukocytów polimorfo-jądrowych do miejsca zakażenia..

Peptydy bakteryjne inicjowane są przez N-formylo-metioninę, które są chemo-atraktantami wielu fagocytarnych komórek gospodarza.

Czynnik chemotaktyczny generowany przez dopełniacz

Dopełniacz to zestaw białek surowicy, które pełnią funkcję obronną w organizmie i są aktywowane przez szereg reakcji proteolitycznych sekwencyjnych lub kaskadowych.

Ten dopełniacz może być aktywowany w kontakcie z zakaźnymi mikroorganizmami lub z kompleksami antygen-przeciwciało; wśród wygenerowanych aktywnych fragmentów znajduje się C5a.

Główną funkcją fragmentu dopełniacza C5a jest chemotaksja, dzięki której przyciąga neutrofilne leukocyty i monocyty. Komórki te poprzez diapedezę przechodzą przez śródbłonek naczyniowy i docierają do zakażonej tkanki lub błony śluzowej, aby wywołać fagocytozę lub połknięcie patogenów lub obcych cząstek.

Czynniki chemotaktyczne generowane przez komórki

Niektóre komórki, takie jak monocyty i makrofagi, wytwarzają substancje chemotaktyczne, w tym leukotrieny i różne interleukiny. Limfocyty B i T uwalniają również cytokiny chemotaktyczne, których działanie wzmacnia reakcje odpornościowe..

-Zmiana chemotaktyzmu w chorobach zakaźnych

Ogólnie chemotaksja jest modyfikowana u pacjentów z chorobami zakaźnymi, takimi jak AIDS i bruceloza.

Chemotaktyzm może zmniejszyć się w kilku zespołach, w których hamowana jest fagocytoza. Może to wystąpić w chorobach zapalnych, takich jak zapalenie stawów, przerzuty nowotworów, zatrucie azbestem i inne schorzenia.

Bibliografia

  1. Roczne przeglądy. (1975). Chemotaksja u bakterii. Odzyskane z: nemenmanlab.org
  2. Brooks, G.; Butel, J. i Morse S. (2005). Jawetz, Melnick i Adelberg Medical Microbiology. (18th ed.) Meksyk: The Modern Manual
  3. Plemniki Chemotaksja. Plemniki jeżowca morskiego Chemotaksja. Odzyskany z: embriology.med.unsw.edu.au
  4. Wikipedia. (2018). Chemotaksja. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  5. Williams i Wilkins (1994). Mikrobiologia Mechanizmy chorób zakaźnych. (2nd. Ed.) Buenos Aires: Panamericana

Jeszcze bez komentarzy