Motilitet
Den motilitet er et udtryk for biologi, der refererer til evnen til at bevæge spontant eller ved at reagere på stimuli og aktivt, forbruge energi under processen. De fleste dyr er bevægelige, men udtrykket gælder for enkle encellede eller flercellede organismer såvel som visse mekanismer for væskestrømning i flercellede organer ud over dyrets bevægelse. Motile marine dyr kaldes ofte nektoner .
Det modsatte af motilitet er sessility . Motilitet er noget forskellig fra mobilitet, den første betegner snarere evnen til at producere bevægelser, mens den anden betegner karakteren af et element, idet det udfører dem.
Motilitet kan også henvise til en organisms evne til at flytte mad gennem fordøjelseskanalen, peristaltik (tarmmotilitet osv. ).
Typologi
Cellulære bevægelser opnås ved hjælp af et cytoskelet i eukaryote celler af mikrofilamenter eller filamenter af actin , et kontraktilt protein forbundet med myosin . Disse mikrofilamenter er det strukturelle grundlag for mikrovilli , for eksempel i tarmens epitel.
De mikrotubuli , en anden komponent af cytoskelettet , er sammensat af tubulin alfa og tubulin beta , globulære proteiner. De mikrotubuli danner strukturer såsom cilier og flageller: cilia af epitelet af luftrøret og bronkierne, for eksempel, og flageller danner sperm hale.
Mikrotubuli danner også den mitotiske spindel involveret i adskillelsen af kromosomer under meiose og mitose .
De mellemliggende filamenter, den sidste komponent i cytoskelettet, giver resistens. For eksempel findes de i overflod i cellerne, der danner lagene i epidermis, under kernemembranen, hvor det kaldes kernelaminat . De er af forskellige typer og er forbundet med forskellige proteiner afhængigt af deres placering.
Det er muligt at skelne mellem to slags cellulære bevægelser:
- Flyt hele cellen. Det finder sted i encellede organismer såsom amoebozoans , fagocytter osv.
- Amoeboid bevægelse: karakteristisk for amoeba og hvide blodlegemer. Det er skabt ved dannelsen af pseudopodia, der strækker sig og trækker sig tilbage, så cytoplasmaet skifter fra en flydende tilstand til en halvfast gel med inddragelse af visse fibre i cytoskeletet, som kvæler og løsner sig selv.
- Vibrationsbevægelse: karakteristisk for ciliated protozoer og flagellater såvel som sædceller . Cilia og flagella har et bundt mikrotubuli kaldet et axoneme , omgivet af en membran.
-
Cell migration (i) ved lamellipodia og filopodium .
- Bevægelse af en af cellens dele. Det er typisk for faste encellede organismer og celler fra flercellede organismer. Svarer til intracellulære bevægelser og kontraktile egenskaber.
- Intracellulære bevægelser: disse får partikler og granulater til at bevæge sig inde i cellen. For eksempel Spirogyra , brændenældehår og noget protozoer.
- Kontraktile bevægelser: Selvom de fleste celler har evnen til at trække sig sammen, gør nogle det mere specifikt, såsom differentierede muskelceller, der har myofibriller i cytoplasmaet, idet disse består af actin- og myosinproteiner . Hertil kommer, at nogle encellede organismer såsom ciliater Vorticella og Stentor , har organeller i deres stilk, der er involveret i deres afkortning.
- Pulserende bevægelser: nogle protozoer har vakuoler, der rytmisk trækker sig sammen og ekspanderer for at tvinge væske ud af kroppen.
Eksempler på unicellulær motilitet
- Den sæd er kønsceller selvkørende med bølgen og slå deres regelmæssige flagel.
- E. coli- bakterierne svømmer ved at dreje en spiralformet prokaryot flagellum.
- Heliske bakterier som spiroketer, der er ansvarlige for Lyme-sygdommen, bevæger sig dårligt i vand eller lymfe, men de "bevæger sig" hurtigere end hvide blodlegemer i tyktflydende væsker.
- Treponemer, også spiralformede, ser ud til at bevæge sig let i slimet og i dele af de organer, de inficerer; Undersøgelsen af mikroskopisk tomografi (elektronisk kryotomografi) af et simpelt Treponema : Treponema primitia har for nylig (2006) gjort det muligt at forstå samlingen og organisationen af den indre flagellarmotor af denne bakterie bedre. Denne motor er en bio- nanomaskine, der består af ca. 25 proteiner ved hjælp af en elektrokemisk gradient af ioner, der er i stand til at inducere en rotors rotation (hastigheder op til 300 Hz); En fast del fungerer som en stator , der frembringer et drejningsmoment, der driver en rotor, der er i stand til at bevæge sig (tovejs) og adlyder kemotaktiske signaler. Statoren er forbundet med rotoren ved hjælp af en ringformet proteinstruktur.
- Eksempler på ikke-motilitet er Yersinia pestis ved 37 ° C, Klebsiella pneumoniae og Shigella .
Bevægelser
Disse kan induceres af kemiske og fysiske faktorer i mikromiljøet:
Urban sociologi
Brugen af begrebet motilitet blev foreslået af forskere inden for bysociologi ved EPFL for at rekonceptualisere mobilitet . Det ville være "alle de faktorer, der definerer potentialet for at være mobil i rummet".
Noter og referencer
-
Koordinerende samling af en bakteriel makromolekylær maskine Nature Reviews Microbiology Review (01 Jun 2008)
-
Elektronkryotomografi af T. primitia og dens periplasmiske flagellarmotor , Nature. For flere detaljer se: Gavin E. Murphy, Jared R. Leadbetter og Grant J. Jensen In situ struktur af den komplette Treponema primitia flagellar motor ; Nature 442, 1062-1064 (31. august 2006); 10.1038 / nature05015 ( resumé )
-
Struktur af flagellarmotorens drejningsmomentring og det molekylære grundlag for rotationsomskiftning af Nature Letters til Editor (19. august 2010)
-
Vincent Kauffmann, Martin Schuler, Olivier Crevoisier og Pierre Rossel, Mobilitet og motilitet: fra intention til handling , Lausanne,2003( læs online ) , s. 26