CYCLOSIS: EGENSKABER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den cyclosis eller bevægelse citoplasmáticoes forskydning, der kunne udføre cytoplasmaet i cellen af nogle levende ting, såsom højere planter, bakterier og dyr. Takket være dette kan næringsstoffer, organeller og proteiner transporteres.

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

Dyrets eukaryotiske celle. Kilde: Nikol valentina romero ruiz

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

I denne forstand er myosin knyttet til organeller og bevæger sig gennem actinfibre, der består af motoriske proteiner. På grund af dette kunne organeller og andet indhold af cytoplasma også vaskes væk.

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

egenskaber

Ansvarlig for bevægelse af cellestrukturer

Celler, hvad enten det er dyr, plante eller svampe, har organeller. Disse komponenter udfører forskellige vitale funktioner, såsom forarbejdning af næringsstoffer, deltagelse i processen med celledeling og styring af cellens forskellige handlinger.

Derudover indeholder de det genetiske materiale, der garanterer transmission af egenskaberne ved hver organisme.

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

Motoriseret forskydning

Der er en teori, der prøver at forklare den cytoplasmatiske bevægelse. Denne tilgang antyder, at dette er resultatet af virkningen af ​​motoriske proteiner. Dette er fibre, der består af actin og myosin, der findes i cellemembranen.

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

Et klart eksempel på dette er forskydningen af ​​chloroplaster i cytoplasmaet. Dette sker, fordi væsken føres væk af virkningerne af motoriske molekyler.

Mens proteinmolekylerne i myosin bevæger sig gennem actinfibrene, trækker de chloroplasterne, der er knyttet 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 den spiralformede rotationstransmission, der findes i Chara, en slægt af grønne alger, der er en del af Characeae-familien.

Seneste forskning

Som et resultat af nyere forskning fremkommer en ny model. Dette antyder, at myosinproteinmotorer muligvis ikke behøver at knyttes direkte til et eller andet elastisk netværk.

Forskydningen kunne udføres på grund af den høje viskositet, som cytoplasmaet har, ud over et tyndt glidelag.

Dette kan sandsynligvis være nok til, at cytoplasmaen 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 det i større celler bremser. På grund af dette kræver muligvis store celler cyclosis for at have effektiv organfunktion.

Indflydelsesrige faktorer

Cytoplasmatisk forskydning afhænger af intracellulær temperatur og pH. Undersøgelser viser, at temperaturen i cyclosis har en direkte proportional forbindelse med høje termiske værdier.

I plantetypeceller bevæger sig chloroplaster. Dette er sandsynligvis relateret til søgen efter en bedre position, som giver det mulighed for at absorbere det mest effektive lys til at udføre fotosynteseprocessen.

Den hastighed, hvorpå denne forskydning sker, påvirkes af pH og temperatur.

I henhold til den undersøgelse, der er udført på dette emne, er den neutrale pH-værdi den optimale for at garantere en hurtig cytoplasmatisk bevægelse. Denne effektivitet falder markant i sur eller basisk pH.

Eksempler på cyclosis

paramecium

Nogle Paramecium-arter viser en roterende mobilisering af cytoplasmaet. I dette strømmer de fleste af de cytoplasmatiske partikler og organeller langs en permanent bane og i en konstant retning.

Nogle forskningsværker, hvor nye observations-, immobiliserings- og registreringsmetoder blev anvendt, har beskrevet forskellige egenskaber ved cytoplasmaets bevægelse.

I denne forstand fremhæves det, at hastighedsprofilen i plasmakoaksiale lag har en parabolaform. Endvidere er strømmen i det intercellulære rum konstant.

Som en konsekvens har partiklerne, der bruges som markører for denne forskydning bevægelser af springende karakter. Disse egenskaber ved Paramecium, typisk for en roterende cyclosis, kunne tjene som en model til undersøgelser relateret til funktion og dynamik af cytoplasmatisk motilitet.

Chara corallina

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

I eksperimentelt arbejde er det vist, at der er autonome processer med selvorganisering af mikrofilamenter. Denne tilgang tilskynder til oprettelse af transmissionsmønstre i morfogenese. I disse forekommer en kombination mellem motordynamik og hydrodynamik, både makroskopisk og mikroskopisk.

På den anden side har stænglerne af internoderne i den grønne alge Chara corallina individuelle celler med en diameter på cirka 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.

Cytoplasmatisk bevægelsesmodel

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

Mekanismen for denne forskydning involverer den rettede strøm af myosin i aktinsporene, hvor der kan være en overførsel af den cytoplasmatiske væske. Dette mobiliserer igen vakuolen, blandt andre organeller, når 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. Gendannes fra britannica.com.
2. Liu, H.Liu, M.Lin, F.Xu, TJLu. (2017). Intracellulær mikrofluidtransport i hurtigtvoksende pollenrør. Videnskab direkte. Gendannes fra sciencedirect.com.
3. Sikora (1981). Cytoplasmatisk streaming i Paramecium. Gendannes fra link.springer.com.
4. Francis G. Woodhouse og Raymond E. Goldstein (2013). Cytoplasmatisk streaming i planteceller fremkommer naturligt ved mikroorganisationens selvorganisering. Gendannet fra pnas.org.
5. Wolff, D. Marenduzzo, ME Cates (2012). Cytoplasmatisk strømning i planteceller: vægsglidens rolle. Gendannes fra royalsocietypublishing.org.
6. Blake Flournoy (2018). Årsager til cytoplasmatisk streaming. Gendannes fra sciencing.com.
7. F. Pickard (2003). Cytoplasmatisk streaming i symplastisk transport. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.