ЦИКЛОЗ: ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Циклоз или citoplasmáticoes движения перемещения , которые могли бы выполнять цитоплазму внутри клетки некоторых живых существ, таких как высших растений, бактерий и животных. Благодаря этому, среди прочего, можно транспортировать питательные вещества, органеллы и белки.

Циклоз играет очень важную роль в некоторых биологических процессах, таких как быстрый рост, который происходит на концах корневых волосков, и развитие пыльцевой трубки. Точно так же благодаря этому движению хлоропласты могут перемещаться внутри растительных клеток.

Эукариотическая клетка животных. Источник: николь валентина ромеро руис

Были проведены различные исследования того, как происходит смещение цитоплазмы. Некоторые из них придерживаются мнения, что движущими силами этого процесса являются «моторные» белки. Они содержат два белка, которые мобилизуются благодаря АТФ.

В этом смысле миозин прикрепляется к органеллам и перемещается по актиновым волокнам, состоящим из моторных белков. Благодаря этому органеллы и другое содержимое цитоплазмы также могли вымываться.

Однако в настоящее время предлагается теория, в которой в качестве элементов, участвующих в циклозе, участвуют вязкость цитоплазмы и характеристики цитоплазматической мембраны.

характеристики

Отвечает за движение клеточных структур

Клетки животных, растений или грибов имеют органеллы. Эти компоненты выполняют различные жизненно важные функции, такие как переработка питательных веществ, участие в процессе деления клеток и управление различными действиями клетки.

Кроме того, они содержат генетический материал, который гарантирует передачу характеристик каждого организма.

Эти структуры, в отличие от органов животных и растений, не закреплены. Они обнаруживаются «плавающими» и перемещающимися в цитоплазме при циклозе.

Моторизованное перемещение

Есть теория, которая пытается объяснить движение цитоплазмы. Такой подход предполагает, что это результат действия моторных белков. Это волокна, состоящие из актина и миозина, которые находятся в клеточной мембране.

Его действие связано с использованием АТФ, который является энергетическим топливом, вырабатываемым внутри клетки. Благодаря этой молекуле аденозинтрифосфата и самоорганизации, помимо других внутренних процессов, органеллы и белки могут перемещаться внутри цитоплазмы.

Ярким примером этого является смещение хлоропластов в цитоплазме. Это происходит потому, что жидкость уносится под действием моторных молекул.

Пока белковые молекулы миозина движутся по актиновым волокнам, они увлекают за собой прикрепленные к ним хлоропласты.

В клетках растений наблюдаются различные закономерности этого смещения. Один из них - источник потока. Это характеризуется наличием центрального потока в ячейке, противоположного периферии. Пример такого движения наблюдается в пыльцевой трубке лилий.

Кроме того, существует спиралевидная передача вращения, присутствующая в Chara, роде зеленых водорослей, принадлежащих к семейству Characeae.

Недавнее исследование

В результате недавних исследований появилась новая модель. Это говорит о том, что двигатели миозиновых белков могут не связываться напрямую с некоторой эластичной сетью.

Смещение могло происходить из-за высокой вязкости цитоплазмы в дополнение к тонкому слою скольжения.

Этого, вероятно, могло бы быть достаточно, чтобы цитоплазма двигалась с плоским градиентом скорости, который она делает примерно с той же скоростью, что и активные частицы.

Ячейки, где это происходит

Цитоплазматические движения обычно происходят в клетках размером более 0,1 миллиметра. В меньших клетках молекулярная диффузия идет быстро, а в более крупных - замедляется. Из-за этого, возможно, крупным клеткам для эффективного функционирования органов требуется циклоз.

Влиятельные факторы

Цитоплазматический сдвиг зависит от внутриклеточной температуры и pH. Исследования показывают, что температура при циклозе находится в прямой зависимости от высоких тепловых значений.

В клетках растительного типа движутся хлоропласты. Вероятно, это связано с поиском лучшего положения, которое позволяет ему поглощать наиболее эффективный свет для осуществления процесса фотосинтеза.

Скорость, с которой происходит это перемещение, зависит от pH и температуры.

Согласно исследованиям, проведенным на эту тему, нейтральный pH является оптимальным, чтобы гарантировать быстрое движение цитоплазмы. Эта эффективность заметно снижается при кислотном или основном pH.

Примеры циклоза

Paramecium

Некоторые виды Paramecium демонстрируют вращательную мобилизацию цитоплазмы. При этом большая часть цитоплазматических частиц и органелл движется по постоянному пути и в постоянном направлении.

В некоторых исследованиях, в которых использовались новые методы наблюдения, иммобилизации и регистрации, были описаны различные свойства движения цитоплазмы.

В этом смысле подчеркивается, что профиль скорости в коаксиальных слоях плазмы имеет форму параболы. Кроме того, поток в межклеточном пространстве постоянен.

Как следствие, частицы, используемые в качестве маркеров этого смещения, имеют скачкообразные движения. Эти характеристики Paramecium, типичные для ротационного циклоза, могут служить моделью для исследований, связанных с функцией и динамикой цитоплазматической подвижности.

Чара кораллина

Смещение цитоплазмы - очень частое явление в растительных клетках, часто проявляющее различные паттерны.

В экспериментальной работе было показано, что существуют автономные процессы самоорганизации микрофиламентов. Этот подход способствует созданию паттернов передачи в морфогенезе. В них происходит сочетание моторной динамики и гидродинамики, как макроскопической, так и микроскопической.

С другой стороны, стебли междоузлий зеленой водоросли Chara corallina имеют отдельные клетки диаметром примерно 1 миллиметр и несколько сантиметров в длину. В клетках такого большого размера термодиффузия не является жизнеспособным вариантом для эффективной мобилизации их внутренних структур.

Модель движения цитоплазмы

В этом случае эффективной альтернативой является циклоз, поскольку он мобилизует всю внутриклеточную жидкость.

Механизм этого смещения включает направленный поток миозина в актиновых дорожках, где может происходить перенос цитоплазматической жидкости. Это, в свою очередь, мобилизует вакуоль среди других органелл, поскольку она передает импульс через мембрану, отделяющую ее от цитоплазмы.

Тот факт, что волокна, по которым движутся белковые двигатели, имеют спиральную форму, создает проблему в отношении динамики жидкости. Чтобы решить эту проблему, исследователи учли наличие вторичного потока.

Ссылки

1. Британская энциклопедия. (2019). Цитоплазматический поток. Получено с britannica.com.
2. Лю, Х. Лю, М. Линь, Ф. Сю, Т. Дж. Лю. (2017). Внутриклеточная транспортировка микрофлюидов в быстрорастущих пыльцевых пробирках. Наука прямая. Восстановлено с sciencedirect.com.
3. Сикора (1981). Цитоплазматический поток в Paramecium. Восстановлено с link.springer.com.
4. Фрэнсис Г. Вудхаус и Раймонд Э. Голдштейн (2013). Цитоплазматический поток в растительных клетках возникает естественным образом за счет самоорганизации микрофиламентов. Восстановлено с pnas.org.
5. Вольф, Д. Марендуццо, М. Е. Кейтс (2012). Цитоплазматический поток в растительных клетках: роль скольжения стенки. Получено с royalsocietypublishing.org.
6. Блейк Флорной (2018). Причины цитоплазматического течения. Получено с sciencing.com.
7. Ф. Пикард (2003). Роль цитоплазматического потока в симпластическом транспорте. Получено с сайта onlinelibrary.wiley.com.