- ลักษณะเฉพาะ
- รับผิดชอบต่อการเคลื่อนไหวของโครงสร้างเซลล์
- การเคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์
- การวิจัยล่าสุด
- เซลล์ที่มันเกิดขึ้น
- ปัจจัยที่มีอิทธิพล
- ตัวอย่างของ cyclosis
- paramecium
- Chara Corallina
- แบบจำลองการเคลื่อนที่ของไซโทพลาสซึม
- อ้างอิง
การเคลื่อนที่แบบไซโคลซิสหรือการเคลื่อนที่ของซิโทพลาสซึมซึ่งอาจทำให้ไซโทพลาสซึมภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดเช่นพืชที่สูงขึ้นแบคทีเรียและสัตว์ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถขนส่งสารอาหารออร์แกเนลล์และโปรตีนอื่น ๆ ได้
ไซโคลซิสมีบทบาทสำคัญมากในกระบวนการทางชีววิทยาบางอย่างเช่นการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นที่ปลายขนรากและการพัฒนาของหลอดละอองเรณู ในทำนองเดียวกันเนื่องจากการเคลื่อนไหวนี้ทำให้คลอโรพลาสต์สามารถเคลื่อนที่ภายในเซลล์พืชได้
เซลล์ยูคาริโอตของสัตว์ ที่มา: Nikol valentina romero ruiz
มีการตรวจสอบหลายครั้งเกี่ยวกับวิธีการกระจัดของไซโตพลาสซึม บางคนมุ่งไปสู่มุมมองที่ว่าโปรตีน "มอเตอร์" เป็นตัวขับเคลื่อนกระบวนการนี้ สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยโปรตีนสองชนิดซึ่งได้รับการเคลื่อนย้ายด้วย ATP
ในแง่นี้ไมโอซินติดอยู่กับออร์แกเนลล์และเดินทางผ่านเส้นใยแอกตินซึ่งประกอบด้วยโปรตีนจากมอเตอร์ ด้วยเหตุนี้ออร์แกเนลล์และเนื้อหาอื่น ๆ ของไซโทพลาสซึมจึงอาจถูกชะล้างออกไปได้เช่นกัน
อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการเสนอทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบที่เข้าร่วมในไซโคลซิสความหนืดของไซโทพลาสซึมและลักษณะของเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึม
ลักษณะเฉพาะ
รับผิดชอบต่อการเคลื่อนไหวของโครงสร้างเซลล์
เซลล์ไม่ว่าจะเป็นสัตว์พืชหรือเชื้อรามีออร์แกเนลล์ ส่วนประกอบเหล่านี้ตอบสนองการทำงานที่สำคัญต่างๆเช่นการแปรรูปสารอาหารการมีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งเซลล์และสั่งการการกระทำต่างๆของเซลล์
นอกจากนี้ยังมีสารพันธุกรรมที่รับประกันการถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
โครงสร้างเหล่านี้ไม่เหมือนกับอวัยวะของสัตว์และพืชไม่ได้รับการแก้ไข พวกมันถูกพบ "ลอย" และเคลื่อนที่ภายในไซโทพลาสซึมผ่านไซโคลซิส
การเคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์
มีทฤษฎีที่พยายามอธิบายการเคลื่อนที่ของไซโทพลาสซึม วิธีนี้ชี้ให้เห็นว่านี่เป็นผลมาจากการกระทำของมอเตอร์โปรตีน เส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วยแอกตินและไมโอซินซึ่งพบในเยื่อหุ้มเซลล์
การกระทำของมันเกิดจากการใช้ ATP ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่มีพลังที่ผลิตภายในเซลล์ ด้วยโมเลกุลของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตและการจัดระเบียบตนเองท่ามกลางกระบวนการภายในอื่น ๆ ออร์แกเนลล์และโปรตีนสามารถเคลื่อนที่ภายในไซโทพลาซึมได้
ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการกระจัดของคลอโรพลาสต์ในไซโทพลาสซึม สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวถูกพัดพาไปโดยผลของโมเลกุลของมอเตอร์
ในขณะที่โมเลกุลของโปรตีนไมโอซินเคลื่อนที่ผ่านเส้นใยแอกตินพวกมันจะลากคลอโรพลาสต์ที่ยึดติดกับส่วนหลัง
ในเซลล์พืชมีรูปแบบต่างๆของการกระจัดนี้ หนึ่งในนั้นคือที่มาของการไหล ลักษณะนี้มีลักษณะการไหลตรงกลางในเซลล์ซึ่งอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับรอบนอก ตัวอย่างรูปแบบการเคลื่อนไหวดังกล่าวเกิดขึ้นในหลอดเรณูของดอกลิลลี่
นอกจากนี้ยังมีการแพร่กระจายแบบหมุนวนที่มีอยู่ใน Chara ซึ่งเป็นสกุลของสาหร่ายสีเขียวที่เป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Characeae
การวิจัยล่าสุด
จากผลการวิจัยเมื่อไม่นานมานี้ทำให้เกิดโมเดลใหม่ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเครื่องยนต์โปรตีนไมโอซินอาจไม่จำเป็นต้องเชื่อมโยงโดยตรงกับเครือข่ายยืดหยุ่นบางส่วน
การกระจัดสามารถทำได้เนื่องจากความหนืดสูงที่ไซโทพลาสซึมมีนอกเหนือจากการเลื่อนชั้นบาง ๆ
สิ่งนี้อาจเพียงพอสำหรับไซโทพลาสซึมที่จะเคลื่อนที่ด้วยการไล่ระดับความเร็วแบบแบนซึ่งจะทำด้วยความเร็วเกือบเท่ากับอนุภาคที่ใช้งานอยู่
เซลล์ที่มันเกิดขึ้น
การเคลื่อนไหวของไซโทพลาสซึมโดยทั่วไปเกิดขึ้นในเซลล์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.1 มิลลิเมตร ในเซลล์ขนาดเล็กการแพร่กระจายของโมเลกุลเป็นไปอย่างรวดเร็วในขณะที่ในเซลล์ขนาดใหญ่จะช้าลง ด้วยเหตุนี้เซลล์ขนาดใหญ่จึงอาจต้องการไซโคลซิสเพื่อให้อวัยวะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัจจัยที่มีอิทธิพล
Cytoplasmic shift ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายในเซลล์และ pH การศึกษาแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิในไซโคลซิสมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนโดยตรงกับค่าความร้อนสูง
ในเซลล์ประเภทพืชคลอโรพลาสต์จะเคลื่อนที่ สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการค้นหาตำแหน่งที่ดีกว่าซึ่งทำให้สามารถดูดซับแสงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ความเร็วที่การกระจัดนี้เกิดขึ้นได้รับอิทธิพลจาก pH และอุณหภูมิ
จากการวิจัยในเรื่องนี้พบว่า pH ที่เป็นกลางเป็นค่าที่เหมาะสมที่สุดในการรับประกันการเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึมอย่างรวดเร็ว ประสิทธิภาพนี้จะลดลงอย่างเห็นได้ชัดใน pH ที่เป็นกรดหรือพื้นฐาน
ตัวอย่างของ cyclosis
paramecium
พารามีเซียมบางชนิดแสดงการเคลื่อนที่แบบหมุนเวียนของไซโทพลาสซึม ด้วยเหตุนี้อนุภาคไซโตพลาสซึมและออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่จะไหลไปตามเส้นทางถาวรและในทิศทางคงที่
งานวิจัยบางชิ้นที่ใช้วิธีการสังเกตการตรึงและการบันทึกแบบใหม่ได้อธิบายคุณสมบัติต่างๆของการเคลื่อนที่ของไซโทพลาสซึม
ในแง่นี้จะเน้นว่าโปรไฟล์ความเร็วในชั้นโคแอกเซียลของพลาสมามีรูปร่างพาราโบลา นอกจากนี้การไหลในช่องว่างระหว่างเซลล์จะคงที่
ด้วยเหตุนี้อนุภาคที่ใช้เป็นเครื่องหมายของการกระจัดนี้จึงมีการเคลื่อนไหวในลักษณะกระโดด ลักษณะเฉพาะของพารามีเซียมซึ่งเป็นแบบฉบับของไซโคลซิสแบบหมุนสามารถใช้เป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการทำงานและพลวัตของการเคลื่อนที่ของไซโทพลาสซึม
Chara Corallina
การกระจัดของไซโทพลาสซึมเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบ่อยมากในเซลล์พืชซึ่งมักมีรูปแบบที่หลากหลาย
ในงานทดลองแสดงให้เห็นว่ามีกระบวนการที่เป็นอิสระในการจัดระเบียบเส้นใยด้วยตนเอง แนวทางนี้สนับสนุนการสร้างรูปแบบการแพร่เชื้อในลักษณะสัณฐานวิทยา ในสิ่งเหล่านี้การรวมกันเกิดขึ้นระหว่างพลศาสตร์ของมอเตอร์และอุทกพลศาสตร์ทั้งในระดับมหภาคและกล้องจุลทรรศน์
ในทางกลับกันลำต้นของปล้องของสาหร่ายสีเขียว Chara corallina มีเซลล์แต่ละเซลล์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มิลลิเมตรและยาวไม่กี่เซนติเมตร ในเซลล์ที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้การแพร่กระจายความร้อนไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสมในการเคลื่อนย้ายโครงสร้างภายในของมันอย่างมีประสิทธิภาพ
แบบจำลองการเคลื่อนที่ของไซโทพลาสซึม
ในกรณีนี้ไซโคลซิสเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากเป็นการเคลื่อนย้ายของเหลวในเซลล์ทั้งหมด
กลไกของการกระจัดนี้เกี่ยวข้องกับการไหลโดยตรงของไมโอซินในแทร็กแอคตินซึ่งอาจมีการเคลื่อนย้ายของของเหลวในไซโตพลาสซึม สิ่งนี้จะเคลื่อนย้ายแวคิวโอลท่ามกลางออร์แกเนลล์อื่น ๆ ในขณะที่มันถ่ายเทแรงกระตุ้นผ่านเมมเบรนที่แยกออกจากไซโทพลาซึม
ความจริงที่ว่าเส้นใยที่เครื่องยนต์โปรตีนเคลื่อนที่เป็นแบบขดลวดทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับพลศาสตร์ของของไหล เพื่อแก้ปัญหานี้นักวิจัยได้รวมการมีอยู่ของโฟลว์ทุติยภูมิ
อ้างอิง
- สารานุกรมบริแทนนิกา. (2019) การสตรีม Cytoplasmic กู้คืนจาก britannica.com.
- Liu, H.Liu, M.Lin, F.Xu, TJLu. (2017) การขนส่งไมโครฟลูอิดภายในเซลล์ในหลอดเกสรที่เติบโตอย่างรวดเร็ว วิทยาศาสตร์โดยตรง กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- สิโคระ (2524). การสตรีม Cytoplasmic ใน Paramecium กู้คืนจาก link.springer.com.
- Francis G.Woodhouse และ Raymond E.Goldstein (2013). การสตรีมไซโทพลาสซึมในเซลล์พืชเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติโดยการจัดระเบียบตัวเองด้วยไมโครฟิลาเมนต์ กู้คืนจาก pnas.org.
- Wolff, D.Marnduzzo, ME Cates (2012). การสตรีมไซโทพลาสซึมในเซลล์พืช: บทบาทของการลื่นของผนัง สืบค้นจาก royalsocietypublishing.org.
- Blake Flournoy (2018). สาเหตุของ Cytoplasmic Streaming กู้คืนจาก sciencing.com.
- เอฟพิคการ์ด (2546). บทบาทของการสตรีมไซโทพลาสซึมในการขนส่งแบบซิมพลาสซึม กู้คืนจาก onlinelibrary.wiley.com.