CHEMOTACTICISM: มันคืออะไรตัวอย่าง - ชีววิทยา

chemotaxisเป็นกระบวนการทางชีวภาพซึ่งในการเคลื่อนไหวหรือการเคลื่อนที่ของเซลล์บางอย่างที่จะดึงดูดให้ตัวแทน chemotactic (สารเคมี) เกิดขึ้น เซลล์สามารถเป็นโปรคาริโอตหรือยูคาริโอต ตัวอย่างเช่นแบคทีเรียและเม็ดเลือดขาว

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์ซึ่งมีอวัยวะของการเคลื่อนไหวที่อนุญาตให้เคลื่อนไหวได้ มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด จำเป็นต้องมีตั้งแต่ตอนที่มีสิ่งมีชีวิตใหม่เกิดขึ้นและสิ่งสำคัญคือต้องดำเนินการในช่วงต่างๆของการพัฒนาตัวอ่อนและทารกในครรภ์

ที่มา: Gabriel Bolívar

Chemotacticism มีความสำคัญต่อการทำงานตามปกติของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ตัวอย่างเช่นโภชนาการและการป้องกันร่างกาย

สารเคมีในแบคทีเรียถูกค้นพบโดย Engelmann และ Pfeffer เมื่อกว่าศตวรรษที่แล้ว พบว่าจุลินทรีย์เหล่านี้สามารถนำเสนอ chemotaxis ประเภทต่างๆได้ขึ้นอยู่กับว่าสิ่งกระตุ้นนั้นดึงดูดหรือผลักดันต่อสารเคมี

วิธีการตอบสนองทางเคมีเกิดขึ้นหรือลักษณะของการเคลื่อนไหวแตกต่างกันไปตามอวัยวะของการเคลื่อนไหวที่สิ่งมีชีวิตมีอยู่

Chemotacticism คืออะไร?

Chemotacticism คือการตอบสนองที่นำเสนอโดยเซลล์โปรคาริโอตหรือยูคาริโอตสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ที่เคลื่อนที่ได้ การไล่ระดับสีหรือความแตกต่างของความเข้มข้นของสารเคมีมีผลต่อทิศทางการเคลื่อนที่เนื่องจากมันตอบสนองต่อการไล่ระดับสีนี้ที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อม

ปัจจัยทางเคมีคือสารอนินทรีย์หรือสารอินทรีย์ ในเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีโปรตีน chemotaxis ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับโดยการตรวจจับการไล่ระดับสีทางเคมีประเภทต่างๆของสารเหล่านี้

การเคลื่อนไหวของแบคทีเรีย

แบคทีเรียว่ายน้ำเป็นเส้นตรงโดยหมุนแฟลกเจลลาในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา ในบางช่วงเวลามีการเปลี่ยนแปลงทิศทางของแฟลกเจลลา ซึ่งปรากฏในการเคลื่อนไหวของแบคทีเรียเช่นการกระโดดหรือการกระโดด

โดยทั่วไปสัญญาณทางเคมีของตัวกลางมีผลต่อการเคลื่อนที่ของแบคทีเรีย เมื่อแบคทีเรียเข้าใกล้สิ่งดึงดูดมันจะว่ายเป็นเส้นตรงนานขึ้นบางครั้งก็แสดงการกระโดด ในขณะที่เมื่อมันเคลื่อนตัวออกจากปัจจัยทางเคมีก็จะกระโดดได้มากขึ้น

Chemotacticism แตกต่างจาก chemokinesis หรือ chemokinesis ตรงที่การไล่ระดับสีเปลี่ยนแปลงความน่าจะเป็นของการเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวเท่านั้น นั่นคือในเคมีโมไคน์เป็นสารเคมีที่ก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ไม่ใช่เชิงหรือสุ่มของสิ่งมีชีวิต

ประเภท

เมื่อพิจารณาถึงความรู้สึกหรือทิศทางของการเคลื่อนไหวของเซลล์ที่สัมพันธ์กับปัจจัยดึงดูดจะมีการอธิบายการดำรงอยู่ของ chemotacticism สองประเภท: บวกและลบ

เคมีเชิงบวก

การเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นต่อสารเคมีที่มีความเข้มข้นสูงกว่าที่พบในสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างเช่นเมื่อแบคทีเรียเคลื่อนที่หรือว่ายน้ำดึงดูดไปยังสถานที่ที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนมากกว่าในรูปของกลูโคส

เคมีประเภทนี้แสดงอยู่ในภาพ สิ่งมีชีวิตเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารที่เป็นประโยชน์มากขึ้น ในขณะที่อยู่ในภาวะเคมีเชิงลบตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น: ไม่มีอะไรในบริเวณที่ความเข้มข้นของสารที่เป็นอันตรายต่ำกว่า

เคมีเชิงลบ

เกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารเคมีที่แพร่กระจายได้มากกว่า

ตัวอย่างของเคมีเชิงลบประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อแบคทีเรียสามารถเคลื่อนย้ายออกจากสารเคมีบางชนิดที่เป็นอันตรายต่อพวกมัน พวกมันถอนตัวหนีออกจากที่ที่มีสารเช่นฟีนอลซึ่งเป็นยาพิษสำหรับพวกมัน

นอกเหนือจากสารเคมีที่อธิบายไว้แล้วยังมีการจำแนกประเภทของการเคลื่อนไหวอีกประเภทหนึ่งที่สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อประเภทของการดัดแปลงที่เกิดขึ้นในสิ่งแวดล้อม:

-Aerotaxis ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของเซลล์ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนที่เหมาะสม

-Phototaxis หรือการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียไปยังสถานที่ที่มีแสงจำนวนมากขึ้น

- แท็กซี่ หลังประกอบด้วยการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียไปยังสถานที่ที่มีตัวรับอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่นไนเตรตไอออน (NO ₃^- )

ตัวอย่าง

-Chemotacticism ในโภชนาการของแบคทีเรีย

การปรากฏตัวของปัจจัยทางเคมีหรือสารดึงดูดทางเคมีเช่นน้ำตาลหรือกรดอะมิโนถูกจับโดยตัวรับเฉพาะสำหรับสารนั้นที่อยู่บนเยื่อหุ้มแบคทีเรีย

Methylation และ demethylation ของโปรตีนเมมเบรนเฉพาะที่เป็นสื่อกลางโดย cyclic guanosine monophosphate (cGMP) ได้รับการอธิบายว่าเป็นหนึ่งในกลไกที่ทำให้แบคทีเรียทำปฏิกิริยาเคมีประเภทต่างๆ

ปัจจัยทางเคมีที่ดึงดูดทำให้เกิดการยับยั้ง demethylation ชั่วคราวในขณะที่ปัจจัยขับไล่กระตุ้นให้เกิด demethylation

- ในการปฏิสนธิและการพัฒนาตัวอ่อน

Chemotacticism มีหน้าที่ในการปฏิสนธิ ในกรณีนี้การไล่ระดับความเข้มข้นเกิดจากฮอร์โมนโปรเจสเตอโรนที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ไต (ซึ่งล้อมรอบโซน่าเพลลูซิดาของไข่) สิ่งนี้ทำให้อสุจิเดินทางไปยังไข่ในท่อนำไข่

ในระหว่างขั้นตอนต่างๆของการพัฒนาตัวอ่อนและในระหว่างการสร้างอวัยวะเซลล์จะโยกย้ายและจัดระเบียบตัวเองเพื่อตอบสนองต่อปัจจัยทางเคมีเฉพาะจำนวนมาก เช่นเดียวกับปัจจัยการเติบโต

-Chemotacticism ในการอักเสบ

ปัจจัยที่เกิดจากจุลินทรีย์

ในปฏิกิริยาการอักเสบที่เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อจุลินทรีย์ชนิดเดียวกันเช่นแบคทีเรียจะผลิตสารเคมี พวกมันกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีการอพยพอย่างรวดเร็วหรือการมาถึงของเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟ - นิวเคลียร์ไปยังบริเวณที่เกิดการติดเชื้อ

เปปไทด์ของแบคทีเรียเริ่มต้นด้วย N-formyl-methionine ซึ่งเป็นตัวดึงดูดคีโมไปยังเซลล์โฮสต์ phagocytic จำนวนมาก

ปัจจัยทางเคมีที่สร้างขึ้นโดยส่วนประกอบ

Complement คือชุดของโปรตีนในซีรั่มที่มีหน้าที่ป้องกันในร่างกายและถูกกระตุ้นโดยชุดของปฏิกิริยาย่อยโปรตีนในลักษณะตามลำดับหรือเรียงซ้อน

ส่วนประกอบนี้สามารถเปิดใช้งานได้เมื่อสัมผัสกับจุลินทรีย์ที่ติดเชื้อหรือกับคอมเพล็กซ์แอนติเจน - แอนติบอดี ในส่วนที่ใช้งานอยู่ที่สร้างขึ้นคือ C5a

หน้าที่หลักของส่วนเสริม C5a คือ chemotaxis ซึ่งดึงดูดเม็ดเลือดขาวนิวโทรฟิลิกและโมโนไซต์ เซลล์เหล่านี้โดยdiapédesisข้าม endothelium ของหลอดเลือดและไปถึงเนื้อเยื่อหรือเยื่อบุที่ติดเชื้อเพื่อให้เกิด phagocytosis หรือการกลืนกินเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอม

ปัจจัยทางเคมีที่สร้างขึ้นโดยเซลล์

เซลล์บางชนิดเช่นโมโนไซต์และมาโครฟาจสร้างสารเคมีรวมทั้งเม็ดเลือดขาวและอินเตอร์ลิวคินต่างๆ เซลล์เม็ดเลือดขาว B และ T ยังปล่อยไซโตไคน์ทางเคมีซึ่งเป็นผลของการเพิ่มปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน

- การเปลี่ยนแปลงของ chemotacticism ในโรคติดเชื้อ

โดยทั่วไปยาเคมีบำบัดจะถูกปรับเปลี่ยนในผู้ป่วยที่เป็นโรคติดเชื้อเช่นเอดส์และโรคแท้งติดต่อ

Chemotacticism สามารถลดลงในกลุ่มอาการหลายอย่างที่ phagocytosis ถูกยับยั้ง สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในโรคที่มีการอักเสบเช่นโรคข้ออักเสบการแพร่กระจายของเนื้องอกการเป็นพิษจากแร่ใยหินและภาวะอื่น ๆ

อ้างอิง

บทวิจารณ์ประจำปี (พ.ศ. 2518). Chemotaxis ในแบคทีเรีย สืบค้นจาก: nemenmanlab.org
บรูคส์, G .; Butel, J. และ Morse S. (2005). Jawetz, Melnick และ Adelberg Medical Microbiology (ฉบับที่ 18) เม็กซิโก: คู่มือสมัยใหม่
เคโมทาซิสอสุจิ Sea Urchin Spermatozoa Chemotaxis. สืบค้นจาก: embryology.med.unsw.edu.au
วิกิพีเดีย (2018) เคมี สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
วิลเลียมส์แอนด์วิลกินส์ (1994) จุลชีววิทยากลไกการเกิดโรคติดเชื้อ. (2nd. Ed.) บัวโนสไอเรส: Panamericana

CHEMOTACTICISM: มันคืออะไรตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2025