KEMOTAKTIZEM: KAJ JE, PRIMERI - BIOLOGIJA - 2025

Kemotakso je biološki proces, pri katerem se premik ali premik nekaterih celicah privlačijo kemotaktičnih sredstev (kemikalije) pojavi. Celice so lahko prokariotske ali evkariontske; na primer bakterije in levkociti.

Ta pojav se pojavlja pri enoceličnih in večceličnih organizmih, ki imajo organe gibanja, ki jim omogočajo gibanje. Izjemno pomembna je za vsa živa bitja. Zahteva se od trenutka, ko se rodi novo bitje, in pomembno je, da se izvaja v različnih fazah embrionalnega in zarodnega razvoja.

Vir: Gabriel Bolívar

Kemotaktizem je ključnega pomena za izvajanje normalnih funkcij večceličnih organizmov; na primer prehrana in obramba telesa.

Bakterijsko kemotaksijo sta Engelmann in Pfeffer odkrila pred več kot stoletjem. Ugotovljeno je bilo, da lahko ti mikroorganizmi predstavljajo različne vrste kemotaksije, odvisno od tega, ali je dražljaj privlačnost ali odbojnost proti kemotaksičnemu povzročitelju.

Način, na katerega se pojavi kemotaksični odziv ali značilnosti gibanja, se razlikujejo glede na organe gibanja, ki jih imajo organizmi.

Kaj je hemotaktizem?

Kemotaktizem je odziv prokariotskih ali evkariontskih celic, enoceličnih ali večceličnih organizmov, ki so mobilni. Gradient ali razlika v koncentraciji kemične snovi vpliva na smer njenega gibanja, saj se odziva na ta gradient, prisoten v njenem okolju.

Kemotaktični dejavniki so anorganske ali organske snovi. V celični membrani organizmov so beljakovine s hemotaksijo, ki delujejo kot receptorji z zaznavanjem različnih vrst kemičnih gradientov teh snovi.

Gibanje bakterij

Bakterija plava v ravni črti z vrtenjem flagella v smeri urinega kazalca. V določenih časovnih presledkih se spremeni smer flagele; kar se kaže v premikih bakterij, kot sta skakanje oz.

Na splošno kemotaktični signali medija vplivajo na gibanje bakterij. Ko se bakterija približa atraktantu, dlje plava v ravni črti, občasno pa pokaže skoke; ker ko se oddalji od kemičnega dejavnika, to počne z več skoki.

Kemotaktizem se razlikuje od hemokineze ali hemokineze po tem, da gradient spreminja verjetnost gibanja le v eni smeri; to pomeni, da pri hemokinezi kemikalija povzroči ne orientirano ali naključno gibanje organizma.

Vrste

Glede na smisel ali smer gibanja celic glede na privlačni dejavnik je opisan obstoj dveh vrst kemotaktike: pozitivne in negativne.

Pozitivni hemotaktizem

Gibanje organizma se dogaja proti večji koncentraciji kemične snovi, ki jo najdemo v njegovem okolju.

Na primer: ko se bakterije premikajo ali plavajo, jih privlačijo mesta, kjer je večja koncentracija ogljika v obliki glukoze.

Ta vrsta kemotaktike je predstavljena na sliki. Organizem se preseli v regije, kjer je večja koncentracija koristne snovi za to; medtem ko se pri negativnem kemotaktiki zgodi ravno obratno: nič proti regiji, kjer je koncentracija škodljive snovi nižja.

Negativni hemotaktizem

Pojavi se, kadar se gibanje organizma zgodi v nasprotni smeri mesta, kjer je večja koncentracija razpršljive kemikalije.

Primer te vrste negativnega hemotaktizma se pojavi, ko se bakterije lahko oddaljijo od nekaterih škodljivih kemikalij. Umaknejo se, pobegnejo iz kraja, kjer so snovi, na primer fenol, ki je za njih strup.

Poleg opisane kemotaksije obstaja še ena klasifikacija gibanja, ki nastane kot odgovor na vrsto spremembe, ki se dogaja v okolju:

-Eerotaksija, ki je gibanje celic proti mestu, kjer je optimalna koncentracija kisika.

-Fototaksa ali premikanje bakterij do krajev, kjer je večja količina svetlobe.

Taksi. Slednji je sestavljen iz gibanja bakterij do krajev, kjer so sprejemniki elektronov; na primer nitratni ion (NO ₃ ^- ).

Primeri

-Hemotakticizem v prehrani bakterij

Posebni receptorji za to snov, ki se nahajajo na bakterijski membrani, zajamejo prisotnost hemotaktičnega faktorja ali kemičnega atraktanta, kot je sladkor ali aminokislina.

Metilacija in demetilacija specifičnih membranskih beljakovin, posredovanih s cikličnim gvanozin monofosfatom (cGMP), je bila opisana kot eden od mehanizmov, zaradi katerih bakterije izvajajo različne vrste kemotaksije.

Atraktivni kemotaktični dejavniki povzročajo prehodno inhibicijo demetilacije, medtem ko repelentni dejavniki spodbujajo demetilacijo.

-V oploditvi in ​​embrionalnem razvoju

Kemotakticizem je odgovoren za oploditev. V tem primeru koncentracijski gradient nastane zaradi progesterona, ki ga sprostijo glomerularne celice (ki obdajajo cono cone pellucida oocita). To povzroči, da sperma potuje do jajčeca v jajcevodu.

V različnih fazah embrionalnega razvoja in med organogenezo se celice selijo in se organizirajo kot odziv na veliko število specifičnih kemotaktičnih dejavnikov; prav tako dejavniki rasti.

-Hemotaktika vnetja

Dejavniki, ki jih proizvajajo mikroorganizmi

V vnetnih reakcijah, ki nastanejo kot odziv na okužbo, isti mikroorganizmi, kot so bakterije, proizvajajo kemotaktične snovi. Spodbujajo kemotaktizem, hitro migracijo ali prihod polimorfo-jedrskih levkocitov na mesto, kjer se okužba pojavlja.

Bakterijski peptidi inicirajo z N-formil-metioninom, ki so hemo privlačni v številnih fagocitnih gostiteljskih celicah.

Kemotaktični faktor, ustvarjen s komplementom

Komplement je niz serumskih beljakovin, ki imajo obrambno funkcijo v telesu in se aktivirajo z nizom proteolitičnih reakcij na zaporedni ali kaskadni način.

To dopolnilo je mogoče aktivirati, ko pride v stik z nalezljivimi mikroorganizmi ali s kompleksi antigen-protitelo; med aktivnimi ustvarjenimi fragmenti je C5a.

Glavna funkcija komplementa kompleksa C5a je hemotaksija, s katero privablja nevtrofilne levkocite in monocite. Te celice z diapédezo prečkajo vaskularni endotel in dosežejo okuženo tkivo ali sluznico, da povzročijo fagocitozo ali zaužitje patogenov ali tujih delcev.

Kemotaktični dejavniki, ki jih ustvarjajo celice

Nekatere celice, kot so monociti in makrofagi, proizvajajo kemotaktične snovi, vključno z levkotrieni in različnimi interlevkini. Limfociti skupine B in T sproščajo tudi hemotaktične citokine, katerih učinki krepijo imunske reakcije.

-Predelitev kemotaktike pri nalezljivih boleznih

Na splošno je pri bolnikih z nalezljivimi boleznimi, kot sta AIDS in bruceloza, kemotaksa spremenjena.

Kemotakticizem se lahko zmanjša pri več sindromih, pri katerih fagocitoza zavira. To se lahko pojavi med vnetnimi boleznimi, kot so artritis, metastaze tumorjev, zastrupitev z azbestom, med drugimi stanji.

Reference

1. Letni pregledi. (1975). Kemotaksija pri bakterijah. Pridobljeno: nemenmanlab.org
2. Brooks, G .; Butel, J. in Morse S. (2005). Jawetz, Melnick in Adelberg Medical Microbiology. (18. izd.) Mehika: Sodobni priročnik
3. Kemotaksija spermatozoida. Kemotaksija morskega ježa spermatozoa. Pridobljeno: embryology.med.unsw.edu.au
4. Wikipedija. (2018). Kemotaksi. Pridobljeno: en.wikipedia.org
5. Williams & Wilkins (1994). Mikrobiologija Mehanizmi nalezljivih bolezni. (2. izd.) Buenos Aires: Panamericana