Jaa:
Mikä on sytoplasminen liike?
sytoplasminen liike, kutsutaan myös protoplasmaattiseksi virtaukseksi tai ciclikseksi, on nestemäisen aineen (sytoplasman) liikkuminen kasvi- tai eläinsolussa. Liike kuljettaa ravinteita, proteiineja ja organelleja solujen sisällä.
Ensimmäisen kerran 1830-luvulla löydetty sytoplasminen virtaus auttoi vakuuttamaan biologit siitä, että solut olivat elämän perusyksiköitä.
Vaikka sytoplasmisen lähetyksen mekanismia ei ole täysin ymmärretty, sen uskotaan välittävän "motoriset" proteiinit, molekyylit, jotka koostuvat kahdesta proteiinista, jotka käyttävät adenosiinitrifosfaattia yhden proteiinin siirtämiseksi suhteessa toiseen proteiiniin.
Jos jokin proteiineista pysyy kiinnittyneenä substraattiin, kuten mikrofilamenttiin tai mikrotubuliiniin, moottoriproteiinit voivat siirtää organellit ja muut molekyylit sytoplasmin läpi..
Moottoriproteiinit koostuvat usein aktiinifilamenteista, pitkät proteiinikuidut kohdistuvat riviin, jotka ovat samansuuntaisia solukalvon virran kanssa.
Myosiinin sitoutuneiden molekyylien soluorganelleja liikkuvat aktiini kuidut, vetokoukku organellit ja sytoplasminen sisältö lakaistaan muut samaan suuntaan.
Sytoplasminen siirto tai sykloosi on tapahtuma, joka kuluttaa energiaa kasvisoluissa ja jota käytetään ravinteiden jakeluun sytoplasmaan. Se on yleistä suuremmissa soluissa, joissa diffuusio ei riitä aineen jakautumiseen.
Kasveissa, se voidaan myös jakaa kloroplasteissa maksimaalisen absorption valoa fotosynteesin. Tutkijat eivät vielä ymmärrä, miten tämä prosessi tapahtuu, vaikka hypoteesi, että mikrotubuleiksi ja mikrofilamentteja osansa, vuorovaikutuksessa moottorin proteiineilla organelles syntyy.
Joissakin kasvisoluissa on nopea kiertävä sytoplasminen liike, joka rajoittuu solun seinän vieressä olevan solun reunaosiin, jossa on kloroplastit ja rakeet.
Tätä liikettä voidaan lisätä valolla ja se riippuu lämpötilasta ja pH: sta. Auksiinit tai kasvien kasvuhormonit voivat myös lisätä liikkeen nopeutta. Joissakin alkueläimissä, kuten siliaateissa, hitaammat sykliset liikkeet kuljettavat ruoansulatuskanavan vakuoleja solun rungon läpi.
Sytoplasminen siirto
Sytoplasminen siirto kasvisoluissa syntyy luonnollisesti mikrofilamentin itsensä organisoinnin kautta
Monissa soluissa on laaja-alainen aktiivinen kierto kaikessa neste- pitoisuudessaan, jota kutsutaan sytoplasmiseksi virtaukseksi tai liikkeeksi. Tämä ilmiö on erityisen yleinen kasvisoluissa, joissa usein esiintyy huomattavasti säänneltyjä virtausmalleja.
Mainittujen solujen käyttömekanismissa myosiinilla päällystetyt organellit vievät sytoplasman, kun ne prosessoivat sitä pitkin perifeeriin kiinnitettyjä aktiinifilamentteja. Tämä prosessi on kehitysprosessi, joka rakentaa järjestetyt aktiinikonfiguraatiot, jotka ovat välttämättömiä johdonmukaiselle virtaukselle solukkotasolla.
On havaittu, että perus paradigma taustalla moottori proteiineja, jotka ovat vuorovaikutuksessa polymeerisen filamentit on monia käyttäytymistä kuvioimalla teoreettinen ja kokeellinen ympäristöissä.
Nämä tutkimukset ovat kuitenkin usein peräisin erityisten biologisten järjestelmien yhteydessä, eikä erityisesti suoraa yhteyttä sytoplasmisen siirron kehittämiseen..
Ymmärtääkseen perustavanlaatuisen dynamiikan, joka ohjaa tilattujen virtausten muodostumista ja yhdistää mikroskooppisen makroskooppisen, vaihtoehtoinen "ylhäältä alas" -periaate on perusteltu.
Tätä varten lähestymme ongelmaa erityisellä prototyyppijärjestelmällä. Otamme ehkä yllättävin esimerkki, vesi-alga Chara corallina.
Charan suuret sylinterimäiset sisäelementit ovat halkaisijaltaan 1 mm ja pituudeltaan enintään 10 cm. Sen pyörivää virtausta, jota kutsutaan "ciclosikseksi", ohjaavat myosiinimoottoriproteiinilla päällystetyt vesikkelit (endoplasmisessa retikulumissa), jotka liukuvat pitkin kahta pitkittäistä nauhaa, jotka on suunnattu vastakkaisilla tavoilla monista jatkuvista paralleeleista ja aktiinifilamenteista..
Kukin kaapeli on joukko yksittäisiä aktiinifilamentteja, joista jokaisella on sama sisäinen napaisuus. Myosiinin moottorit liikkuvat hehkulangalla suunnatulla tavalla, sen pienemmästä päästä, sen suurempaan päähän (piikkien kanssa).
Nämä kaapelit on kiinnitetty kennon peräkkäin kiinnitettyihin kloroplasteihin, jolloin syntyy virtausnopeuksia 50-100 um / s. Ei ole selvää, miten tämä yksinkertainen mutta silmiinpistävä kuvio muodostuu morfogeneesin aikana, vaikka voidaan päätellä, että ne ovat seurausta monimutkaisista kemiallisista kuvioista.
Sytoplasmisen virtauksen mekanismi chachaceous-levien soluissa: endoplasmisen reticulumin liukuminen pitkin aktiinifilamentteja
Suoraan jäädytettyjen karkean levien jättiläisten solujen elektronimikroskopia osoittaa jatkuvan kolmiulotteisen verkoston, jossa on anastomosoituja putkia ja karkean endoplasmisen reticulumin cisternae, joka tunkeutuu sytoplasman virtausalueeseen.
Tämän endoplasmisen reticulumin osat koskettavat aktiinifilamenttien rinnakkaisia kimppuja rajapinnassa kiinteän kortikaalisen sytoplasman kanssa.
Mitokondriot, glykosomit ja muut pienet sytoplasmiset organellit, jotka ovat tarttuneet endoplasmiseen reticulum-verkkoon, osoittavat Brownin liikettä, kun ne virtaavat.
Endoplasmisen reticulumin kalvojen sitoutuminen ja liukuminen pitkin aktiinijohtoja voidaan myös visualisoida suoraan näiden solujen sytoplasman dissosioitumisena puskuriin, joka sisältää ATP: tä.
Leikkausvoimat tuotetaan rajapinta aktiinin kaapelit hajotetaan, suuria aggregaatteja liikkua endoplasmakalvoston ja muita organelleja. Yhdistelmä Pikapakastevihannekset elektronimikroskoopilla ja video mikroskopia elävien solujen ja sytoplasmassa hajotettiin osoittaa, että läpäisy riippuu sytoplasman Endoplasmakalvosto kalvot liukuu paikallaan aktiini kaapelit.
Siksi endoplasmisen reticulumin jatkuva verkko tarjoaa keinon motivoivien voimien aikaansaamiseksi syvässä sytoplasmassa kortikaalisen aktiinin johtojen kaukaisessa solussa, jossa motiivivoima syntyy.
Rooli solunsisäisessä kuljetuksessa
Vaikka suuri määrä teoksia on julkaistu molekyylipohjaisesti ja sytoplasmisen liikkeen hydrodynamiikalla, suhteellisen harvat tekijät tulevat keskustelemaan niiden toiminnasta.
Pitkään on ehdotettu, että tämä virtaus auttaa molekyylien kuljetusta. Kuitenkin erityisiä hypoteeseja, jotka koskevat mekanismia, jolla siirto kiihdyttää aineenvaihduntaa, ei ole juuri analysoitu.
Diffuusio ei pysty selittämään monet liikenne- ilmiöitä soluissa ja aste homeostaasin kiskoja pitkin voidaan selittää ainoastaan olettamalla, että ovat muotoja aktiivisen kuljetuksen.
Hyvin symmetrinen topologia juoksevien levien virrasta näyttää kehittyneen huomattavilla evoluutiokustannuksilla, mikä näkyy myös siitä, että tässä organismissa havaittu myosiini on nopeimmin tunnettu..
Sen perusteella, mitä me tiedämme herkistä levistä, havaitsemme, että siirto on mukana monissa rooleissa solujen aineenvaihdunnassa. Se auttaa kuljettamaan solujen välillä, ja siksi on välttämätöntä syöttää jatkuvasti rakennettujen solujen virtaus hiljattain muodostuneisiin soluihin..
Vaikuttaa myös tärkeältä säilyttää emäksiset nauhat, jotka helpottavat epäorgaanisen hiilen imeytymistä ympäröivästä vedestä. Keskeinen kysymys, joka on edelleen suurelta osin vastaamaton, on juuri se, mitä sytoplasmisen liikkeen rooli voi vaikuttaa diffuusion pullonkaulojen poistamisessa, jotka näyttävät rajoittavan solujen kokoa muissa organismeissa.
Itse asiassa virtaus voi auttaa homeostaattista säätelyä soluvolyymin nopean laajenemisen aikana, mutta tarkat mekanismit, joilla se pysyy avoimena tutkimusalueena.
Tärkeimmät panokset sytoplasmisen virtauksen vaikutuksen solunsisäiseen kuljetukseen kvantitatiivisessa keskustelussa ovat epäilemättä Pickard. Tämä tiedemies puhui virtausnopeuden lisääntymisestä ja diffuusioajasta solun koon kanssa sekä kloroplastirivejä ympäröivän pysyvän kerroksen välisen vuorovaikutuksen ja endoplasman liikkuvan kerroksen välisen vuorovaikutuksen..
Hän viittasi mahdollisuuteen, että kuljetukseen ilmakehässä pistekuormituslähteestä homeostaasiin voi auttaa tasoittaa vaihteluja keskitysleirillä. Se myös nosti käsitys, että sytoplasminen virtaus sellaisenaan, ei tarvitse antaa etua soluun, jos sen todellinen tarkoitus on kuljettaa hiukkasia pitkin solun tukirangan.
Sytoplasminen liike mahdollistaa molekyylien ja vesikkelien jakautumisen suurissa kasvisoluissa
Viimeaikaiset tutkimukset vesi- ja maanviljelykasveista osoittavat, että samanlaiset ilmiöt määrittävät organellien ja vesikkelien solunsisäisen kuljetuksen. Tämä viittaa siihen, että kehitykseen ja vasteeseen ulkoisiin ärsykkeisiin osallistuvat solusignaloinnin näkökohdat ovat säilyneet eri lajien välillä.
Molekyylimoottoreiden liikkuminen sytoskeletin filamentteja pitkin vetää suoraan tai epäsuorasti nestesytosolia, mikä johtaa syklosliiniin (sytoplasmiseen liikkeeseen) ja vaikuttaa solun molekyylilajien gradientteihin, joilla on mahdollisesti merkittäviä metabolisia vaikutuksia, kuten voimaa. moottori solun laajenemiseen.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että myosiini XI toimii organellien liikkumisessa, joka johtaa sytoplasmiseen virtaukseen vesi- ja maanviljelylaitoksissa. Huolimatta sytoskeletonin konservoituneesta koneesta, joka ohjaa organellin liikkumista vesikasvien ja maan välillä, sykloslosin nopeudet kasvisoluissa vaihtelevat solutyyppien, solujen kehityksen vaiheiden ja kasvilajien mukaan..
viittaukset
- Encyclopædia Britannican toimittajat. (2009). sytoplasminen suoratoisto. 9-2-2017, julkaisija Encyclopædia Britannica, inc.
- Darling, D. (2016). Sytoplasminen suoratoisto. 9-2-2017 David Darlingin maailmasta.
- Goldstein, R. (2015). Fyysinen näkökulma sytoplasmiseen suoratoistoon. 02-10-2017, The Royal Society Publishing.
- com (2016). Sytoplasminen suoratoisto tai sykloosi. 10-2-2017, Microscope.comista.
- Verchot, L. (2010). Sytoplasminen suoratoisto mahdollistaa molekyylien ja vesikkeleiden jakautumisen suurissa kasvisoluissa ... 10-2-2017, US National Library of Medicine Kansallisista terveyslaitoksista Verkkosivusto: ncbi.nlm.nih.gov.
- Wolff, K., Marenduzzo, D., & Cates, M. E. (2012). Sytoplasminen virtaus kasvisoluissa: seinäliukun rooli. Journal of the Royal Society Interface, 9 (71), 1398 - 1408.
- Kachar, B. (1988). Sytoplasmisen virtauksen mekanismi characean-leväkennoissa: endoplasmisen reticulumin liukuminen pitkin aktiini-filamentteja ... 11-2-2017, National Biotechnology Information, US.