Клеточное перемещение: как происходит и основные функции


Движение клеток является важной функцией в живых организмах. Без способности двигаться клетки не могли бы расти, делиться и мигрировать в те области, где они необходимы. Цитоскелет является компонентом клетки, обеспечивающий перемещение клеток. Он представляет собой сеть волокон распространенных по всей цитоплазме клетки и удерживающих органеллы в надлежащем месте. Волокна цитоскелета также перемещают клетки из одного места в другое.

Почему клетки перемещаются?

Мобильность клеток требуется для ряд важных процессов внутри тела организма. Белые клетки крови, такие как нейтрофилы и макрофаги, должны быстро мигрировать в места заражения или травм для борьбы с бактериями и другими патогенными организмами. Мобильность клеток является фундаментальным аспектом обеспечения формы (морфогенез) при построении тканей, органов и определении структуры  клеток.

В случаях, связанных с раневой травмой и восстановлением, клетки соединительной ткани должны перемещаться на поврежденный участок для восстановления ткани. Раковые клетки также обладают способностью метастазировать или распространяться из одного места в другое, перемещаясь через кровеносные и лимфатические сосуды. В клеточном цикле движение необходимо для процесса деления — цитокинеза и образование дочерних клеток.

Что помогает клеткам двигаться?

Движение клеток осуществляется за счет активности волокон цитоскелета. Эти волокна включают микротрубочки, микрофиламенты или актиновые нити и промежуточные волокна. Микротрубочки представляют собой полые стержнеобразные волокна, которые помогают поддерживать и структурировать клетки.

Актиновые нити представляют собой твердые стержни, необходимые для движения и сокращения мышц. Промежуточные нити помогают стабилизировать микротрубочки и микрофиламенты, удерживая их на месте. При перемещении клеток цитоскелет разбирает, а затем повторно собирает актиновые нити и микротрубочки. Энергия, необходимая для обеспечения движения клеток, поступает из аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ представляет собой молекулу высокой энергии, вырабатываемую при клеточном дыхании.

Как происходит клеточное передвижение?

Молекулы клеточной адгезии на клеточных поверхностях удерживают клетки на месте, чтобы предотвратить неориентированную миграцию. Эти молекулы удерживают клетки, связывая из с другими клетками и внеклеточным матриксом. Внеклеточный матрикс представляет собой сеть белков, углеводов и жидкостей, которые окружают клетки. Он помогает позиционировать клетки в тканях, перемещать их во время миграции и передавать сигналы связи между ними.

Движение клеток вызвано химическими или физическими сигналами, которые улавливаются белками, присутствующими на клеточных мембранах. После обнаружения и приема этих сигналов клетка начинает двигаться. Существует три фазы движения клеток:

  • На первой фазе клетка отделяется от внеклеточного матрикса в своем верхнем положении и продвигается вперед.
  • На втором этапе отсоединенная часть клетки перемещается вперед и снова прикрепляется в новом положении. Задняя часть клетки также отсоединяется от внеклеточного матрикса.
  • В третьей фазе клетка выталкивается вперед моторным белком миозином. Миозин использует энергию, полученную из АТФ, для перемещения вдоль актиновых филаментов, заставляя волокна цитоскелета скользить друг над другом. Это действие заставляет всю клетку двигаться вперед.

Клетка перемещается в направлении обнаруженного сигнала. Если она реагирует на химический сигнал, то будет двигаться в направлении максимальной концентрации молекул сигнала. Этот тип движения известен как хемотаксис.

Движение внутри клеток

Движение также происходит внутри клеток. Транспортировка везикул в клетки и из нее, миграция органелл и движение хромосом в митозе являются примерами внутриклеточного движения. Внутриклеточное движение активирует моторные белки, которые перемещаются вдоль волокон цитоскелета. Поскольку моторные белки движутся вдоль микротрубочек, они несут с собой органеллы и везикулы.

Реснички и жгутики

Некоторые клетки обладают клеточными придаточными выступами, называемыми ресничками и жгутиками. Они формируются из специализированных групп микротрубочек, скользящих друг против друга, что позволяет им двигаться и сгибаться. Реснички и жгутики встречаются как в растительных, так и в животных клетках. Например, клетки спермы движутся одним жгутиком. Реснички встречаются в легких и женском репродуктивном тракте.


Вам также может понравиться

Оставить комментарий

Наш instagram