CIKLOSZIS: JELLEMZŐK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

A ciklosis vagy a mozgás citoplasmáticoes elmozdulása, amely képes végrehajtani a citoplazmát a sejtben egyes élőlények, például magasabb növények, baktériumok és állatok sejtjében. Ennek köszönhetően többek között tápanyagok, organellák és fehérjék szállíthatók.

A ciklosis nagyon fontos szerepet játszik egyes biológiai folyamatokban, mint például a gyökérszőr végén kialakuló gyors növekedés és a pollencső fejlődése. Hasonlóképpen, ennek a mozgásnak köszönhetően a kloroplasztok mozoghatnak a növényi sejtekben.

Állati eukarióta sejt. Forrás: Nikol valentina romero ruiz

Különböző vizsgálatokat végeztek a citoplazmatikus elmozdulásról. Néhányan arra a nézetre irányulnak, hogy a "motoros" fehérjék vezetik ezt a folyamatot. Ezek két fehérjét tartalmaznak, amelyeket az ATP révén mobilizálnak.

Ebben az értelemben a miozin az organellákhoz kapcsolódik és aktin rostokon halad keresztül, amelyek motoros fehérjékből állnak. Emiatt a citoplazma organellái és egyéb tartalma is kimosható.

Jelenleg azonban egy olyan elméletet javasolnak, amelyben a cikloszisban részt vevő elemekként a citoplazma viszkozitása és a citoplazmatikus membrán tulajdonságai szerepelnek.

jellemzők

Felelős a sejtszerkezetek mozgásáért

Az állati, növényi vagy gombás sejtek organellákkal rendelkeznek. Ezek az összetevők különböző életfunkciókat látnak el, mint például a tápanyagok feldolgozása, a sejtosztódás folyamatában való részvétel és a sejt különféle tevékenységeinek irányítása.

Ezenkívül tartalmazzák azt a genetikai anyagot, amely garantálja az egyes szervezetek jellemzőinek átadását.

Az állatok és növények szerveivel ellentétben ezek a szerkezetek nem rögzítettek. Úgy találják, hogy "úszók" és mozognak a citoplazmában, a cikloszis révén.

Motoros elmozdulás

Van egy elmélet, amely megpróbálja megmagyarázni a citoplazmatikus mozgást. Ez a megközelítés azt sugallja, hogy ez a motoros fehérjék hatásának eredménye. Ezek olyan szálak, amelyek aktinból és miozinból állnak, és megtalálhatók a sejtmembránban.

Hatása az ATP használatának köszönhető, amely egy energikus tüzelőanyag, amelyet a cellában termelnek. Az adenozin-trifoszfátnak és az önszerveződésnek köszönhetően a belső folyamatok mellett az organellák és a fehérjék a citoplazmában mozoghatnak.

Ennek egyértelmű példája a kloroplasztok elmozdulása a citoplazmában. Ennek oka az, hogy a folyadékot elmozdítják a motormolekulák.

Miközben a miozin fehérjemolekulái az aktinrostokon mozognak, addig húzzák az utóbbihoz kapcsolódó kloroplasztokat.

A növényi sejtekben ennek az elmozdulásnak különféle mintái vannak. Az egyik az áramlás forrása. Ezt az jellemzi, hogy a cellában egy központi áramlás van, amely a perifériával ellentétes irányban van. Az ilyen mozgási mintára példa a liliomok pollencsőjében.

Ugyancsak létezik egy spirál alakú forgási átvitel, amely a Chara-ban, a zöld algák nemzetségében található, amely a Characeae család részét képezi.

Legújabb kutatások

A legújabb kutatások eredményeként új modell jelent meg. Ez arra utal, hogy a myosin protein motoroknak valószínűleg nem kell közvetlenül kapcsolódniuk valamilyen rugalmas hálózathoz.

Az elmozdulást a citoplazma magas viszkozitása miatt lehet elvégezni, a vékony csúszóréteg mellett.

Ez valószínűleg elegendő lehet ahhoz, hogy a citoplazma lapos sebesség-gradiensben mozogjon, amelyet ugyanolyan sebességgel hajt végre, mint az aktív részecskék.

Sejtek, ahol előfordul

A citoplazmatikus mozgások általában 0,1 milliméternél nagyobb sejtekben fordulnak elő. Kisebb sejtekben a molekuláris diffúzió gyors, míg nagyobb sejtekben lelassul. Emiatt az esetlegesen nagy sejteknek ciklosis szükséges a hatékony szervműködéshez.

Befolyásoló tényezők

A citoplazmatikus eltolódás az intracelluláris hőmérséklettől és a pH-tól függ. A tanulmányok azt mutatják, hogy a ciklosis hőmérséklete közvetlen arányos kapcsolatban áll a magas termikus értékekkel.

Növénytípusú sejtekben a kloroplasztok mozognak. Ez valószínűleg egy jobb helyzet keresésével kapcsolatos, amely lehetővé teszi a leghatékonyabb fény elnyelését a fotoszintézis folyamatának elvégzéséhez.

Az elmozdulás sebességét befolyásolja a pH és a hőmérséklet.

Az erről a témáról végzett kutatások szerint a semleges pH-érték optimális a gyors citoplazmatikus mozgás garantálására. Ez a hatékonyság savas vagy bázikus pH-ban jelentősen csökken.

Példák a ciklosisra

papucsállatfajt

Néhány Paramecium-faj a citoplazma rotációs mozgást mutat. Ebben a legtöbb citoplazmatikus részecske és az organellák állandó útvonalon és állandó irányban folynak.

Néhány kutatási munka, ahol új megfigyelési, immobilizálási és rögzítési módszereket alkalmaztak, leírta a citoplazma mozgásának különféle tulajdonságait.

Ebben az értelemben hangsúlyozzuk, hogy a plazma koaxiális rétegeiben a sebességprofil parabola alakú. Ezenkívül az áramlás az intercelluláris térben állandó.

Következésképpen az ezen elmozdulás markereként használt részecskék ugró jellegű mozgásokkal rendelkeznek. A paramecium ezeknek a rotációs cikloszisra jellemző tulajdonságai modellként szolgálhatnak a citoplazmatikus motilitás funkciójával és dinamikájával kapcsolatos vizsgálatokhoz.

Chara corallina

A citoplazmatikus elmozdulás rendkívül gyakori jelenség a növényi sejtekben, gyakran különféle mintákat mutatva.

Kísérleti munkában kimutatták, hogy léteznek autonóm folyamatok a mikrofilamentumok önszervezésében. Ez a megközelítés ösztönzi a transzmissziós minták létrehozását a morfogenezisben. Ezekben kombinálódik a motordinamika és a hidrodinamika, mind makroszkopikus, mind mikroszkopikus.

Másrészről, a Chara corallina zöld alga belsejében lévő szárok körülbelül 1 mm átmérőjű és néhány centiméter hosszúságú egyedi sejtekkel rendelkeznek. Az ilyen nagy méretű sejtekben a termikus diffúzió nem kivitelezhető lehetőség a belső szerkezetük hatékony mobilizálására.

Citoplazmatikus mozgásmodell

Ebben az esetben a ciklosis hatékony alternatíva, mivel mobilizálja az összes intracelluláris folyadékot.

Ennek az elmozdulásnak a mechanizmusa magában foglalja a miozin irányított áramlását az aktinvonalakban, ahol a citoplazmatikus folyadék átvihető. Ez viszont a vákuumot mozgósítja, többek között az organellák között, mivel az impulzust a membránon továbbítja, amely elválasztja azt a citoplazmától.

Az a tény, hogy a rostok, amelyeken a fehérjemotorok mozognak, spirális alakúak, problémát jelent a folyadék dinamikájával kapcsolatban. Ennek megoldására a kutatók beépítették egy másodlagos áramlás létezését.

Irodalom

1. Encyclopedia Britannica. (2019). Citoplazmatikus streaming. Helyreállítva a britannica.com webhelyről.
2. Liu, H.Liu, M.Lin, F.Xu, TJLu. (2017). Intracelluláris mikrofluid szállítás gyorsan növekvő pollencsövekben. Közvetlen tudomány. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
3. Sikora (1981). Citoplazmatikus áramlás Paramecium-ban. Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.
4. Francis G. Woodhouse és Raymond E. Goldstein (2013). A növényi sejtekben a citoplazmatikus áramlás természetesen a mikroszálas önszerveződés révén alakul ki. Visszaállítva a pnas.org oldalról.
5. Wolff, D. Marenduzzo, ME Cates (2012). Citoplazmatikus áramlás növényi sejtekben: a fal csúszásának szerepe. Helyreállítva a royalsocietypublishing.org webhelyről.
6. Blake Flournoy (2018). A citoplazmatikus streaming okai. Visszaállítva a sciencing.com webhelyről.
7. F. Pickard (2003). A citoplazmatikus streaming szerepe a szimplasztikus transzportban. Helyreállítva az onlinelibrary.wiley.com webhelyről.