Клітинне переміщення: як відбувається, функції

Рух клітин є важливою функцією в живих організмах. Без здатності рухатися клітини не могли б зростати, ділитися і мігрувати в ті області, де вони необхідні. Цитоскелет є компонентом клітини, що забезпечує переміщення клітин. Він являє собою мережу волокон поширених по всій цитоплазмі клітини і утримують органели в належному місці. Волокна цитоскелета також переміщують клітини з одного місця в інше.

Чому клітини переміщаються?

Мобільність клітин потрібно для ряд важливих процесів всередині тіла організму. Білі клітини крові, такі як нейтрофіли і макрофаги, повинні швидко мігрувати в місця зараження або травм для боротьби з бактеріями і іншими патогенними організмами. Мобільність клітин є фундаментальним аспектом забезпечення форми (морфогенез) при побудові тканин, органів і визначенні структури клітин.

У випадках, пов’язаних з рани травмою і відновленням, клітини сполучної тканини повинні переміщатися на пошкоджену ділянку для відновлення тканини. Ракові клітини також мають здатність метастазировать або поширюватися з одного місця в інше, переміщаючись через кровоносні і лімфатичні судини. У клітинному циклі рух необхідно для процесу розподілу – цітокінеза і утворення дочірніх клітин.

Що допомагає клітинам рухатися?

Рух клітин здійснюється за рахунок активності волокон цитоскелету. Ці волокна включають мікротрубочки, мікрофіламенти або Актинові нитки і проміжні волокна. Мікротрубочки представляють собою порожнисті стержнеподібні волокна, які допомагають підтримувати і структурувати клітини.

Актинові нитки являють собою тверді стрижні, необхідні для руху та скорочення м’язів. Проміжні нитки допомагають стабілізувати мікротрубочки і мікрофіламенти, утримуючи їх на місці. При переміщенні клітин цитоскелет розбирає, а потім повторно збирає Актинові нитки і мікротрубочки. Енергія, необхідна для забезпечення руху клітин, надходить з аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ є молекулою високої енергії, що виробляється при клітинному диханні.

Як відбувається клітинне пересування?

Молекули клітинної адгезії на клітинних поверхнях утримують клітини на місці, щоб запобігти неорієнтовану міграцію. Ці молекули утримують клітини, пов’язуючи з з іншими клітинами і позаклітинним матриксом. Позаклітинний матрикс є мережею білків, вуглеводів і рідин, які оточують клітини. Він допомагає позиціонувати клітини в тканинах, переміщати їх під час міграції і передавати сигнали зв’язку між ними.

Рух клітин викликано хімічними або фізичними сигналами, які уловлюються білками, присутніми на клітинних мембранах. Після виявлення і прийому цих сигналів клітина починає рухатися. Існує три фази руху клітин:

  • На першій фазі клітина відділяється від позаклітинного матриксу в своєму верхньому положенні і просувається вперед.
  • На другому етапі від’єднана частина клітини переміщається вперед і знову прикріплюється в новому положенні. Задня частина клітини також від’єднується від позаклітинного матриксу.
  • У третій фазі клітина виштовхується вперед моторним білком міозином. Міозин використовує енергію, отриману з АТФ, для переміщення уздовж Актинові філаментів, змушуючи волокна цитоскелета ковзати один над одним. Ця дія змушує всю клітку рухатися вперед.

Клітка переміщається в напрямку виявленого сигналу. Якщо вона реагує на хімічний сигнал, то буде рухатися в напрямку максимальної концентрації молекул сигналу. Цей тип руху відомий як хемотаксис.

Рух всередині клітин

Рух також відбувається всередині клітин. Транспортування везикул в клітини і з неї, міграція органел і рух хромосом в мітозі є прикладами внутрішньоклітинного руху. Внутрішньоклітинний рух активує моторні білки, які переміщаються уздовж волокон цитоскелету. Оскільки моторні білки рухаються уздовж мікротрубочок, вони несуть з собою органели і везикули.

Вії і джгутики

Деякі клітини мають клітинними підрядними виступами, званими віями і джгутиками. Вони формуються з спеціалізованих груп мікротрубочок, що ковзають один проти одного, що дозволяє їм рухатися і згинатися. Вії і джгутики зустрічаються як в рослинних, так і в тваринних клітинах. Наприклад, клітини сперми рухаються одним джгутиком. Вії зустрічаються в легенях і жіночому репродуктивному тракті.

ПОДІЛИТИСЯ: