KEMOTAKTISME: HVAD DET ER, EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den kemotaxi er en biologisk proces, hvor bevægelse eller forskydning af nogle celler at blive tiltrukket til de kemotaktiske midler (kemikalier) forekommer. Cellerne kan være prokaryote eller eukaryote; for eksempel bakterier og leukocytter.

Dette fænomen forekommer i encellede og flercellede organismer, som har bevægelsesorganer, der giver dem mulighed for at bevæge sig. Det er ekstremt vigtigt for alle levende ting. Det kræves fra det øjeblik, et nyt væsen frembringes, og det er vigtigt, at det udføres i de forskellige faser af embryonal og fosterudvikling.

Kilde: Gabriel Bolívar

Kemotakticisme er afgørende for at udføre de normale funktioner i multicellulære organismer; for eksempel ernæring og forsvar af kroppen.

Bakteriel kemotaksis blev opdaget af Engelmann og Pfeffer for mere end et århundrede siden. Det blev bestemt, at disse mikroorganismer kan præsentere forskellige typer kemotaksis, afhængigt af om stimulansen er tiltrækning eller frastødelse mod et kemotaktisk middel.

Måden hvorpå den kemotaktiske reaktion opstår eller bevægelsens karakteristika varierer afhængigt af den bevægelsesorgan, som organismerne besidder.

Hvad er kemotaktisme?

Kemotakticisme er et svar præsenteret af prokaryote eller eukaryote celler, unicellulære eller multicellulære organismer, der er mobile. Gradienten eller forskellen i koncentration af et kemisk stof påvirker retningen på dets bevægelse, da det reagerer på denne gradient, der er til stede i sit miljø.

Kemotaktiske faktorer er uorganiske eller organiske stoffer. I cellemembranen af ​​organismer er der kemotaxisproteiner, der fungerer som receptorer ved at detektere de forskellige typer kemiske gradienter af disse stoffer.

Bakteriebevægelse

En bakterie svømmer i en lige linje ved at rotere flagella i retning mod uret. Med visse intervaller er der en ændring i flagellens retning; hvilket manifesterer sig i bevægelser af bakterierne såsom spring eller spring.

Generelt påvirker mediets kemotaktiske signaler bevægelsen af ​​bakterierne. Når bakterien nærmer sig en tiltrækker, svømmer den i en lige linje i længere tid, og lejlighedsvis viser hoppe; mens den bevæger sig væk fra en kemisk faktor, gør det med flere spring.

Kemotaktisme adskiller sig fra kemokinesis eller kemokinesis, idet gradienten ændrer sandsynligheden for bevægelse i kun en retning; dvs. ved kemokinesis producerer kemikaliet den ikke-orienterede eller tilfældige bevægelse af en organisme.

typer

I betragtning af fornemmelsen eller retningen af ​​bevægelse af celler i forhold til den tiltrækkende faktor, beskrives eksistensen af ​​to typer kemotaktisme: positiv og negativ.

Positiv kemotaktisme

Organismens bevægelse sker mod en højere koncentration af det kemiske stof, der findes i dets miljø.

For eksempel: når bakterier bevæger sig eller svømmer tiltrukket af de steder, hvor der er en større koncentration af kulstof i form af glukose.

Denne type kemotaktisme er repræsenteret på billedet. Organismen bevæger sig til de regioner, hvor der er større koncentration af det gavnlige stof til det; mens der er tale om negativ kemotakticisme, forekommer det modsatte: intet mod det område, hvor koncentrationen af ​​det skadelige stof er lavere.

Negativ kemotaktisme

Det opstår, når bevægelsen af ​​en organisme forekommer i den modsatte retning af stedet, hvor der er en større koncentration af et diffunderbart kemikalie.

Et eksempel på denne type negativ kemotakticisme opstår, når bakterier kan bevæge sig væk fra visse kemikalier, der er skadelige for dem. De trækker sig tilbage, flygter fra det sted, hvor der er stoffer, såsom phenol, som er en gift for dem.

Ud over den beskrevne kemotaksi er der en anden klassificering af bevægelse, der genereres som respons på den type ændring, der forekommer i miljøet:

-Aerotaksis, som er bevægelsen af ​​celler mod det sted, hvor der er en optimal koncentration af ilt.

-Pototaxis eller bevægelse af bakterier til steder, hvor der er en større mængde lys.

-Taxien. Sidstnævnte består af bevægelse af bakterier til steder, hvor der er elektronacceptorer; for eksempel nitrationet (NO ₃ ^-).

eksempler

-Khemotakticisme i bakteriefødning

Tilstedeværelsen af ​​en kemotaktisk faktor eller kemisk tiltrækker, såsom et sukker eller en aminosyre, fanges af de specifikke receptorer for det stof, der er placeret på bakteriemembranen.

Methylering og demethylering af specifikke membranproteiner medieret af cyklisk guanosinmonophosphat (cGMP) er blevet beskrevet som en af ​​de mekanismer, der får bakterier til at udføre forskellige typer kemotaksis.

De tiltrækkende kemotaktiske faktorer forårsager en kortvarig inhibering af demethylering, mens de afvisende faktorer stimulerer demethylering.

-I befrugtning og embryonal udvikling

Kemotaktisme er ansvarlig for befrugtning. I dette tilfælde skyldes koncentrationsgradienten progesteron frigivet af glomerulære celler (som omgiver oocytens zona pellucida). Dette får sæd til at rejse til ægget i æggelederen.

I de forskellige stadier af embryonal udvikling og under organogenese migrerer og organiserer celler sig som respons på et stort antal specifikke kemotaktiske faktorer; ligesom vækstfaktorerne.

-Khemotakticisme i betændelse

Faktorer produceret af mikroorganismer

I de inflammatoriske reaktioner produceret som respons på en infektion producerer de samme mikroorganismer, såsom bakterier, kemotaktiske stoffer. De inducerer kemotakticisme, hurtig migrering eller ankomst af polymorfonukleære leukocytter til det sted, hvor infektionen forekommer.

Bakterielle peptider initierer med N-formyl-methionin, som er kemotiltrækning af adskillige fagocytiske værtsceller.

Kemotaktisk faktor genereret ved komplement

Komplement er et sæt serumproteiner, der har en forsvarsfunktion i kroppen og aktiveres af en række proteolytiske reaktioner på en sekventiel eller kaskademåde.

Dette komplement kan aktiveres, når det kommer i kontakt med infektiøse mikroorganismer eller med antigen-antistofkomplekser; blandt de genererede aktive fragmenter er C5a.

Hovedfunktionen af ​​komplementfragmentet C5a er kemotaksis, hvormed det tiltrækker neutrofile leukocytter og monocytter. Disse celler ved diapédesis krydser det vaskulære endotel og når det inficerede væv eller slimhinde for at bevirke fagocytose eller indtagelse af patogener eller fremmede partikler.

Kemotaktiske faktorer genereret af celler

Nogle celler, såsom monocytter og makrofager, producerer kemotaktiske stoffer, herunder leukotriener og forskellige interleukiner. B- og T-lymfocytter frigiver også kemotaktiske cytokiner, hvis virkninger øger immunreaktionerne.

-Alteration af kemotaktisme ved infektionssygdomme

Generelt modificeres kemotaksi hos patienter med infektionssygdomme, såsom AIDS og brucellose.

Kemotakticisme kan falde i flere syndromer, hvor fagocytose hæmmes. Dette kan forekomme i inflammatoriske sygdomme såsom gigt, tumormetastase, asbestforgiftning, blandt andre tilstande.

Referencer

1. Årlige anmeldelser. (1975). Kemotaksis i bakterier. Gendannet fra: nemenmanlab.org
2. Brooks, G.; Butel, J. og Morse S. (2005). Jawetz, Melnick og Adelberg Medical Microbiology. (18. udgave) Mexico: The Modern Manual
3. Spermatozoa Chemotaxis. Sea Urchin Spermatozoa Chemotaxis. Gendannes fra: embryology.med.unsw.edu.au
4. Wikipedia. (2018). Kemotaksis. Gendannet fra: en.wikipedia.org
5. Williams & Wilkins (1994). Mikrobiologiske mekanismer for infektionssygdomme. (2. udg.) Buenos Aires: Panamericana