ХЕМОТАКТИЗМ: ЧТО ЭТО ТАКОЕ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Хемотаксиса представляет собой биологический процесс , в котором движение или перемещение некоторых клеток , чтобы привлечь к хемотаксису агентам (химические вещества) происходят. Клетки могут быть прокариотическими или эукариотическими; например, бактерии и лейкоциты.

Это явление встречается у одноклеточных и многоклеточных организмов, у которых есть органы передвижения, которые позволяют им двигаться. Это чрезвычайно важно для всего живого. Это требуется с момента рождения нового существа, и важно, чтобы оно выполнялось на разных этапах эмбрионального и внутриутробного развития.

Источник: Габриэль Боливар

Хемотактизм жизненно важен для выполнения нормальных функций многоклеточных организмов; например, питание и защита организма.

Бактериальный хемотаксис был открыт Энгельманном и Пфеффером более века назад. Было установлено, что эти микроорганизмы могут проявлять различные типы хемотаксиса, в зависимости от того, является ли стимул притяжением или отталкиванием по отношению к хемотаксическому агенту.

Способы возникновения хемотаксической реакции или характеристики движения варьируются в зависимости от органов передвижения, которыми обладают организмы.

Что такое хемотактизм?

Хемотактизм - это реакция, представляемая прокариотическими или эукариотическими клетками, одноклеточными или многоклеточными организмами, которые подвижны. Градиент или разница в концентрации химического вещества влияет на направление его движения, поскольку оно реагирует на этот градиент, присутствующий в окружающей среде.

Хемотаксические факторы - это неорганические или органические вещества. В клеточной мембране организмов есть белки хемотаксиса, которые действуют как рецепторы, обнаруживая различные типы химических градиентов этих веществ.

Движение бактерий

Бактерия плывет по прямой, вращая жгутики против часовой стрелки. Через определенные промежутки времени происходит изменение направления жгутиков; что проявляется в движениях бактерий, таких как прыжки или прыжки.

Обычно хемотаксические сигналы среды влияют на движение бактерий. Когда бактерия приближается к аттрактанту, она дольше плывет по прямой, иногда совершая прыжки; тогда как когда он удаляется от химического фактора, он делает это с большим количеством прыжков.

Хемотактика отличается от хемокинеза или хемокинеза тем, что градиент изменяет вероятность движения только в одном направлении; то есть в хемокинезе это химическое вещество вызывает неориентированное или случайное движение организма.

Типы

Принимая во внимание смысл или направление движения клеток по отношению к фактору аттрактанта, описывается существование двух типов хемотактики: положительного и отрицательного.

Положительный хемотактизм

Движение организма происходит в сторону более высокой концентрации химического вещества, содержащегося в окружающей его среде.

Например: когда бактерии перемещаются или плавают, их привлекают места с большей концентрацией углерода в виде глюкозы.

Этот вид хемотактики представлен на изображении. Организм перемещается в те регионы, где для него больше концентрации полезного вещества; в то время как при отрицательном хемотактизме происходит обратное: ничего в области, где концентрация вредного вещества ниже.

Отрицательный хемотактизм

Это происходит, когда организм движется в противоположном направлении от места, где есть большая концентрация диффундирующего химического вещества.

Пример этого типа отрицательного хемотактизма возникает, когда бактерии могут уйти от определенных химических веществ, которые для них вредны. Они уходят, убегают от места, где есть вещества, такие как фенол, который для них является ядом.

В дополнение к описанному хемотаксису существует еще одна классификация движений, возникающих в ответ на тип модификации, происходящей в окружающей среде:

-Аэротаксис, то есть движение клеток к тому месту, где есть оптимальная концентрация кислорода.

-Фотаксис, или перемещение бактерий в места, где больше света.

-Такси. Последний заключается в перемещении бактерий к местам, где есть акцепторы электронов; например, нитрат-ион (NO ₃ ^- ).

Примеры

-Хемотактизм при бактериальном питании

Присутствие хемотаксического фактора или химического аттрактанта, такого как сахар или аминокислота, улавливается специфическими рецепторами этого вещества, расположенными на бактериальной мембране.

Метилирование и деметилирование специфических мембранных белков, опосредованное циклическим гуанозинмонофосфатом (цГМФ), было описано как один из механизмов, который заставляет бактерии выполнять различные типы хемотаксиса.

Хемотаксические факторы аттрактанта вызывают временное ингибирование деметилирования, тогда как репеллентные факторы стимулируют деметилирование.

-При оплодотворении и эмбриональном развитии

Хемотактизм отвечает за оплодотворение. В этом случае градиент концентрации обусловлен прогестероном, высвобождаемым клубочковыми клетками (которые окружают пеллюцидную зону ооцита). Это заставляет сперму перемещаться к яйцеклетке в фаллопиевой трубе.

На разных стадиях эмбрионального развития и во время органогенеза клетки мигрируют и организуются в ответ на большое количество специфических хемотаксических факторов; как и факторы роста.

-Хемотактизм при воспалении

Факторы, продуцируемые микроорганизмами

В воспалительных реакциях, возникающих в ответ на инфекцию, те же микроорганизмы, например бактерии, продуцируют хемотаксические вещества. Они вызывают хемотактизм, быструю миграцию или прибытие полиморфно-ядерных лейкоцитов к месту, где происходит инфекция.

Бактериальные пептиды инициируются с помощью N-формилметионина, который является химиоаттрактантом для многочисленных фагоцитирующих клеток-хозяев.

Хемотаксический фактор, генерируемый дополнением

Комплемент - это набор белков сыворотки, которые выполняют защитную функцию в организме и активируются серией протеолитических реакций последовательным или каскадным образом.

Этот комплемент может активироваться при контакте с инфекционными микроорганизмами или комплексами антиген-антитело; среди генерируемых активных фрагментов находится C5a.

Основная функция фрагмента комплемента C5a - хемотаксис, благодаря которому он привлекает нейтрофильные лейкоциты и моноциты. Эти клетки путем диапедеза пересекают эндотелий сосудов и достигают инфицированной ткани или слизистой оболочки, чтобы вызвать фагоцитоз или проглатывание патогенов или инородных частиц.

Хемотаксические факторы, генерируемые клетками

Некоторые клетки, такие как моноциты и макрофаги, производят хемотаксические вещества, в том числе лейкотриены и различные интерлейкины. В- и Т-лимфоциты также выделяют хемотаксические цитокины, действие которых усиливает иммунные реакции.

-Альтерация хемотактизма при инфекционных заболеваниях

Обычно хемотаксис изменяется у пациентов с инфекционными заболеваниями, такими как СПИД и бруцеллез.

Хемотактизм может снижаться при нескольких синдромах, при которых фагоцитоз подавляется. Это может произойти при воспалительных заболеваниях, таких как артрит, метастазирование опухоли, отравление асбестом и другие состояния.

Ссылки

1. Ежегодные обзоры. (1975). Хемотаксис бактерий. Получено с: nemenmanlab.org
2. Brooks, G .; Бутель Дж. И Морс С. (2005). Jawetz, Melnick и Adelberg Medical Microbiology. (18-е изд.) Мексика: современное руководство
3. Хемотаксис сперматозоидов. Хемотаксис сперматозоидов морского ежа. Получено с: embryology.med.unsw.edu.au
4. Wikipedia. (2018). Хемотаксис. Получено с: en.wikipedia.org
5. Уильямс и Уилкинс (1994). Микробиология Механизмы инфекционных болезней. (2-е изд.) Буэнос-Айрес: Панамерикана