Inhalt
- Warum sind bewegliche Zellen wichtig?
- Was ist an der Zellmotilität beteiligt?
- Einzellige Organismen
- Wie bewegen sich Zellen?
- Das Zytoskelett und die Zellbewegung
- Was leitet die Zellbewegung?
- Arten der Zellmotilität
- Weitere Beispiele zur Zellmotilität
- Zellmotilität: Was Sie wissen müssen
Beim Studium der Zellphysiologie dreht sich alles darum, wie und warum Zellen so handeln, wie sie es tun. Wie ändern Zellen ihr Verhalten in Abhängigkeit von der Umgebung, indem sie sich als Reaktion auf ein Signal Ihres Körpers teilen, das besagt, dass Sie mehr neue Zellen benötigen, und wie interpretieren und verstehen Zellen diese Umweltsignale?
Genauso wichtig wie das Verhalten von Zellen ist, warum sie dahin gehen, wohin sie gehen, und genau hier kommt die Zellmotilität ins Spiel. Zellmotilität ist die Bewegung der Zelle von einem Ort zum anderen über den Energieverbrauch.
Es wird manchmal Zellmobilität genannt, aber Zellmotilität ist der korrektere Begriff und der, an den Sie sich gewöhnen sollten.
Warum sind bewegliche Zellen wichtig?
Ihr Körper ist darauf angewiesen, dass Ihre Zellen und Gewebe richtig funktionieren, um gesund zu bleiben, aber er ist auch darauf angewiesen, dass diese Zellen und Gewebe zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind.
Denken Sie darüber nach: Sie können sich nicht darauf verlassen, dass Ihre Hautzellen helfen, Krankheitserreger von Ihrem System fernzuhalten, zum Beispiel, wenn sie nicht vorhanden sind ordentlich organisiert auf der Außenseite Ihres Körpers. Und deine Nierenzellen? Viel Glück, dass sie gut funktionieren, wenn sie nicht richtig in Ihren Nieren organisiert sind, wo sie Ihr Blut filtern können.
Die Zellmotilität hilft sicherzustellen, dass Ihre Zellen dort ankommen, wo sie sein sollen. Das ist besonders wichtig bei der Entwicklung von Geweben. Oft sind die Vorläufer "stammartigen" Zellen nicht neben voll ausgereiften Zellen zu finden. Diese Zellen entwickeln sich zu reifem Gewebe und wandern dann dorthin, wo sie hingehen sollen.
Was ist an der Zellmotilität beteiligt?
Denken Sie zum Beispiel an Ihre Hautzellen zurück. Die äußeren Schichten der Hautzellen spielen einige der wichtigsten Funktionen in Ihrem Körper. Sie bilden eine wasserdichte Schicht, die die Feuchtigkeit von außen abhält und die Körperflüssigkeiten eindringt. Sie verhindern, dass Krankheitserreger in Ihren Körper gelangen, und regulieren die Körpertemperatur.
Aber was ist mit den Vorläuferzellen, die sich zu reifen Hautzellen entwickeln? Sie befinden sich in den tieferen Schichten Ihrer Haut und bewegen sich dann zur Oberfläche, wenn sie reifen.
Ohne Zellmobilität wäre Ihre Haut nicht in der Lage sich selbst regenerieren richtig, was weitreichende Auswirkungen auf Ihre Gesundheit haben würde. Das gleiche Konzept gilt auch für andere Gewebe: Reife Zellen, die nicht an die richtige Stelle in Ihrem Körper wandern können, tragen einfach nicht dazu bei, dass Sie gesund bleiben.
Einzellige Organismen
Zellmobilität ist auch wichtig für einzellige Organismen. Okay, Sie verstehen, warum die Zellmobilität bei Tieren, Pflanzen und anderen mehrzelligen Organismen wichtig ist. Aber was ist mit einzelligen Organismen wie Bakterien?
Migration ist auch für einzelne Zellen von entscheidender Bedeutung. Durch die Beweglichkeit können sich Bakterien beispielsweise auf Nährstoffquellen zubewegen und sich von schädlichen Verbindungen entfernen, die sie sonst abtöten könnten. Motilität hilft Bakterien länger überleben und teilen sich weiter, damit sie ihre Gene an die nächste Generation weitergeben können.
Wie bewegen sich Zellen?
Wenn Sie über Zellmobilität sprechen, machen zwei Organellen den größten Teil der Arbeit: cilia und Geißel.
Wimpern sind kleine, haarähnliche Strukturen, die aus der Zelle herausragen. Sie werden von motorischen Proteinen angetrieben und können sich ruderartig hin und her bewegen, um die Zelle voranzutreiben. Cilia kann auch die Umwelt bewegen um die Zelle. Zum Beispiel "rudern" die Wimpern auf den Zellen, die Ihre Atemwege auskleiden, ständig unerwünschte Partikel nach oben und aus Ihren Lungen heraus.
Bestimmte Zellen, wie Spermien und Bakterien, erhalten den größten Teil ihrer Mobilität über Flagellen. Flagellen sind peitschenartige Strukturen, die sich wie ein Propeller bewegen und die Zelle vorwärts treiben. Sie ermöglichen es den Zellen, von Reizen weg oder auf sie zu zu "schwimmen".
Das Zytoskelett und die Zellbewegung
Während sowohl Zilien als auch Flagellen die Zelle direkt antreiben können, kann die ZytoskelettAuch die Gruppe der Strukturproteine, die für die Aufrechterhaltung der Zellform wichtig ist, spielt eine Schlüsselrolle bei der Zellmotilität.
Insbesondere verwenden Ihre Zellen ein Protein namens Aktin, ein Teil des Zytoskeletts, um die Motilität zu fördern. Aktinfasern sind hochdynamisch und können je nach Zellbedarf kürzer oder länger werden. Das Dehnen von Aktinfasern in eine Richtung, während sie in die andere zurückgezogen werden, schiebt die Zelle nach vorne und ermöglicht der Zelle, sich zu bewegen.
Was leitet die Zellbewegung?
Jetzt wissen Sie also, wie sich Zellen bewegen, aber woher wissen sie, wohin sie gehen müssen? Eine Antwort ist Chemotaxisoder Bewegung als Reaktion auf einen chemischen Reiz.
Zellen enthalten natürlich spezielle Proteine, sogenannte Rezeptoren, die sich auf der Zelloberfläche befinden. Diese Rezeptoren können die Bedingungen in der Zellenumgebung erfassen und Signale an den Rest der Zellen weiterleiten, um sich auf diese oder jene Weise zu bewegen.
Positive Chemotaxis fördert die Bewegung in Richtung eines Reizes. In der Hoffnung auf Befruchtung treibt es die Samenzellen an, in Richtung der Eizelle zu schwimmen. Ihr Körper verwendet auch positive Chemotaxis, um "Ziele" für neu entwickelte Zellen festzulegen, sodass eine neugeborene Zelle an einem bestimmten Ort in Ihrem Körper stehen bleibt, wenn sie sich nicht mehr bewegt.
Negative Chemotaxis bedeutet Bewegung weg von einem Reiz. Beispielsweise könnten Bakterien versuchen, sich von schädlichen Verbindungen zu entfernen und stattdessen in eine freundlichere Umgebung zu schwimmen, in der sie schneller wachsen und sich teilen können.
Die Zellmotilität kann auch fest in Ihre Zellen eingebunden werden, sodass die Zellen anhand ihrer Bewegungen wissen, wo sie sich bewegen müssen Genetik.
Arten der Zellmotilität
Nachdem Sie nun wissen, warum und wie sich Zellen bewegen, sehen Sie sich einige Beispiele aus der Praxis an.
Nehmen Sie die weiße Blutkörperchen das macht einen Teil Ihres Immunsystems. Die Zellen zirkulieren im gesamten Körper und suchen nach schädlichen Fremdpartikeln. Wenn Ihr Immunsystem etwas Schädliches feststellt, setzt es am Ort der Infektion Chemikalien frei, die als Zytokine bezeichnet werden.
Diese Zytokine lösen eine positive Chemotaxis aus. Sie ziehen mehr Immunzellen in den Bereich, sodass Ihr Körper eine ordnungsgemäße Immunantwort aufbauen kann.
Weitere Beispiele zur Zellmotilität
Ein weiteres wichtiges Beispiel für Zellmotilität ist wWundheilung. Zerrissenes und beschädigtes Gewebe muss repariert werden. Daher fordert eine Beschädigung des Gewebes Ihren Körper auf, neue Zellen zu bilden, um die beschädigten zu ersetzen. Das einfache Erstellen neuer Zellen reicht jedoch nicht aus, diese Zellen müssen es auch Bewegung über das zerrissene Gewebe und füllt die Wunde allmählich aus.
Ein Beispiel für eine fehlerhafte Zellbewegung ist Krebs. Normalerweise wandern Ihre Zellen nur in bestimmte Bereiche Ihres Körpers. Sie möchten, dass sie dorthin migrieren, wo sie gebraucht werden, und sich von Bereichen des Körpers fernhalten, in denen sie nicht gebraucht werden.
Krebszellen brechen jedoch die Regeln. Sie können durch die "Grenzen" zwischen Geweben (die als extrazelluläre Matrix bezeichnet werden) tunneln und in benachbarte Gewebe eindringen. So kann beispielsweise Brustkrebs in den Knochen oder im Gehirn oder an Orten enden, an denen Sie unter normalen Umständen definitiv kein Brustgewebe finden würden.
Zellmotilität: Was Sie wissen müssen
Hier ist eine allgemeine Übersicht über die wichtigsten Punkte, an die Sie sich erinnern sollten:
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