ציקלוזיס: מאפיינים ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

Cyclosis העקירה או תנועת citoplasmáticoes שיכול לבצע את הציטופלסמה בתוך התא של כמה דברים חיים, כגון צמחים גבוהים יותר, חיידקים ובעלי חיים. בזכות זה ניתן להעביר חומרים מזינים, אברונים וחלבונים.

ציקלוזיס ממלא תפקיד חשוב ביותר בתהליכים ביולוגיים, כמו למשל הצמיחה המהירה המתרחשת בקצות שערות השורש והתפתחות צינור האבקה. באופן דומה, בזכות תנועה זו, כלורופלסטים יכולים לנוע בתוך תאי צמחים.

תא אוקריוטי בעלי חיים. מקור: Nikol valentina romero ruiz

נערכו חקירות שונות על אופן התרחשות העקירה הציטופלסמית. חלקם מכוונים לתפיסה כי חלבונים "מוטוריים" הם המניעים לתהליך זה. אלה מכילים שני חלבונים, המגויסים בזכות ATP.

במובן זה מיוזין נקשר לאברונים ועובר דרך סיבי אקטין, המורכבים מחלבונים מוטוריים. בשל כך, ניתן היה להישטף גם את האברונים ותכני הציטופלסמה האחרים.

עם זאת, מוצעת כעת תיאוריה בה מעורבים, כאלמנטים המשתתפים בציקלוזיס, צמיגות הציטופלזמה ומאפייניה של הממברנה הציטופלסמית.

מאפיינים

אחראי על תנועת מבני התא

לתאים, בין אם בעלי חיים, צמחיים או פטרייתיים, יש אברונים. רכיבים אלו ממלאים פונקציות חיוניות שונות, כמו עיבוד חומרים מזינים, השתתפות בתהליך חלוקת התא והכוונת פעולות התא השונות.

בנוסף, הם מכילים את החומר הגנטי שמבטיח את העברת המאפיינים של כל אורגניזם.

מבנים אלה, בניגוד לאיברים של בעלי חיים וצמחים, אינם קבועים. הם נמצאים "צפים" ונעים בתוך הציטופלזמה, דרך ציקלוזיס.

תזוזה ממונעת

יש תיאוריה שמנסה להסביר את התנועה הציטופלסמית. גישה זו מציעה שזו תוצאה של פעולת חלבונים מוטוריים. אלה סיבים, המורכבים מאקטין ומיוזין, שנמצאים בקרום התא.

פעולתו נובעת משימוש ב- ATP, שהוא דלק אנרגטי המיוצר בתוך התא. בזכות מולקולה זו של טריפוספט אדנוזין וארגון עצמי, בין תהליכים פנימיים אחרים, אברונים וחלבונים יכולים לנוע בתוך הציטופלזמה.

דוגמא מובהקת לכך היא עקירת הכלורופלסטים בציטופלזמה. זה קורה מכיוון שהנוזלים נסחפים על ידי השפעות של מולקולות מוטוריות.

בעוד שמולקולות החלבון של מיוזין עוברות דרך סיבי האקטין, הן גוררות את הכלורופלסטים המחוברים לאחרונים.

בתאי צמח ישנם דפוסים שונים של תזוזה זו. אחד מהם הוא מקור הזרימה. זה מאופיין בכך שיש זרימה מרכזית בתא בכיוון ההפוך לפריפריה. דוגמה לתבנית תנועה כזו מתרחשת בצינור האבקה של חבצלות.

כמו כן, יש את התמסורת הסיבובית בצורת ספירלה, שנמצאת בצ'ארה, מין של אצות ירוקות שהוא חלק ממשפחת Characeae.

מחקר אחרון

כתוצאה ממחקר שנערך לאחרונה עולה מודל חדש. זה מרמז כי יתכן שמנועי חלבון מיוזין אינם צריכים להתחבר ישירות לרשת אלסטית כלשהי.

העקירה יכולה להתבצע בגלל הצמיגות הגבוהה שיש לציטופלזמה, בנוסף לשכבת החלקה דקה.

זה כנראה יכול להספיק כדי שהציטופלזמה תעבור במדרגה מהירה שטוחה, שהיא עושה באותה המהירות של חלקיקים פעילים.

תאים במקום בו הם מתרחשים

תנועות ציטופלזמיות מתרחשות בדרך כלל בתאים הגדולים מ- 0.1 מילימטר. בתאים קטנים יותר הדיפוזיה המולקולרית מהירה ואילו בתאים גדולים יותר היא מאטה. בגלל זה יתכן ותאים גדולים דורשים ציקלוזיס כדי לתפקד יעיל באיברים.

גורמים משפיעים

תזוזה ציטופלסמית תלויה בטמפרטורה התוך-תאית וב- pH. מחקרים מראים כי לטמפרטורה בציקלוזיס יש יחס יחסי ישיר עם ערכים תרמיים גבוהים.

בתאים מסוג צמחים, כלורופלסטים נעים. זה כנראה קשור לחיפוש אחר מיקום טוב יותר, המאפשר לו לספוג את האור היעיל ביותר לביצוע תהליך הפוטוסינתזה.

המהירות בה מתרחשת תזוזה זו מושפעת מה- pH והטמפרטורה.

על פי המחקר שנערך בנושא זה, ה- pH הניטרלי הוא האופטימלי ביותר להבטיח תנועה ציטופלסמית מהירה. יעילות זו פוחתת במידה ניכרת ב- pH חומצי או בסיסי.

דוגמאות לציקלוזיס

Paramecium

כמה מינים Paramecium מראים התגייסות סיבובית של הציטופלזמה. בכך, רוב החלקיקים והאיברונים הציטופלסמיים זורמים לאורך דרך קבועה ובכיוון קבוע.

כמה עבודות מחקר בהן השתמשו בשיטות תצפית, אי-ניווט ורישום רומן, תיארו תכונות שונות של תנועת הציטופלזמה.

במובן זה מודגש כי לפרופיל המהירות בשכבות הקואקסיאליות בפלזמה יש צורת פרבולה. יתר על כן, הזרימה במרחב הבין-תאי היא קבועה.

כתוצאה מכך, לחלקיקים המשמשים כסמנים של עקירה זו יש תנועות בעלות אופי קופץ. מאפיינים אלה של Paramecium, האופייניים לצינקלוזיס סיבובית, יכולים לשמש מודל למחקרים הקשורים לתפקוד ולדינמיקה של תנועתיות ציטופלסמית.

צ'רה קורלינה

תזוזה ציטופלסמית היא תופעה שכיחה ביותר בתאי צמחים, ומציגה לעתים קרובות דפוסים מגוונים.

בעבודה ניסיונית הוכח כי ישנם תהליכים אוטונומיים של התארגנות עצמית של מיקרו-פילמנטים. גישה זו מעודדת יצירת דפוסי העברה במורפוגנזה. באלה מתרחש שילוב בין דינמיקה מוטורית והידרודינמיקה, מקרוסקופית ומיקרוסקופית כאחד.

לעומת זאת, לגבעולי הפנים של האצות הירוקות Chara corallina יש תאים בודדים בקוטר של כמילימטר ואורך כמה סנטימטרים. בתאים בגודל גדול זה, דיפוזיה תרמית אינה אפשרות מעשית לגייס ביעילות את המבנים הפנימיים שלהם.

מודל תנועה ציטופלסמטית

במקרה זה ציקלוזיס היא אלטרנטיבה יעילה, מכיוון שהיא מגייסת את כל הנוזלים התוך תאיים.

המנגנון של תזוזה זו כרוך בזרימה מכוונת של מיוזין במסלולי האקטין, שם יכול להיות העברת נוזל הציטופלזמה. זה בתורו מגייס את הריק, בין איברים אחרים, כאשר הוא מעביר את הדחף דרך הממברנה המפרידה בינו לבין הציטופלזמה.

העובדה שהסיבים שדרכם עוברים מנועי החלבון הם סליליים יוצרת בעיה ביחס לדינמיקת הנוזלים. כדי לפתור זאת, החוקרים כללו קיומה של זרימה משנית.

הפניות

1. אנציקלופדיה בריטניקה. (2019). הזרמת ציטופלסמה. התאושש מ- britannica.com.
2. ליו, H.Liu, M.Lin, F.Xu, TJLu. (2017). תחבורה מיקרו-נוזלית תוך-תאית בצינורות אבקה הגדלים במהירות. מדע ישיר. התאושש מ- sciencedirect.com.
3. סיקורה (1981). הזרמת ציטופלסמה ב- Paramecium. התאושש מ- link.springer.com.
4. פרנסיס ג. וודהאוס וריימונד א. גולדשטיין (2013). הזרמת ציטופלסמה בתאי צמחים מופיעה באופן טבעי על ידי ארגון עצמי של מיקרופילמנט. התאושש מ- pnas.org.
5. וולף, ד. Marenduzzo, ME Cates (2012). הזרמת ציטופלזמה בתאי צמחים: תפקיד החלקה בקיר. התאושש מ- royalsocietypublishing.org.
6. בלייק פלורנוי (2018). הגורמים לזרם ציטופלסמי. התאושש מ- sciencing.com.
7. פ 'פיקארד (2003). תפקיד הזרמת הציטופלזמה בהובלה סימפטית. התאושש מ- onlinelibrary.wiley.com.