ЦИКЛОЗ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Циклоз або citoplasmáticoes руху переміщення , які могли б виконувати цитоплазму всередині клітини деяких живих істот, таких як вищих рослин, бактерій і тварин. Завдяки цьому поживні речовини, органели та білки, серед іншого, можуть транспортуватися.

Циклоз відіграє дуже важливу роль у деяких біологічних процесах, таких як швидке зростання, яке відбувається на кінцях кореневих волосків та розвиток пилкової трубки. Так само, завдяки цьому руху, хлоропласти можуть переміщатися всередині рослинних клітин.

Еукаріотична клітина тварин. Джерело: Nikol valentina romero ruiz

Проведено різноманітні дослідження щодо того, як відбувається зміщення цитоплазми. Деякі спрямовані на думку, що "рушійні" білки є рушіями цього процесу. Вони містять два білки, які мобілізуються завдяки АТФ.

У цьому сенсі міозин приєднується до органел і проходить через актинові волокна, складені з рухових білків. Завдяки цьому органели та інший вміст цитоплазми можна було також вимити.

Однак зараз пропонується теорія, яка передбачає, як елементи, що беруть участь у циклозі, в'язкість цитоплазми та характеристики цитоплазматичної мембрани.

характеристики

Відповідає за рух клітинних структур

Клітини, будь то тваринні, рослинні чи грибкові, мають органели. Ці компоненти виконують різні життєві функції, такі як переробка поживних речовин, участь у процесі ділення клітин та спрямовування різних дій клітини.

Крім того, вони містять генетичний матеріал, який гарантує передачу характеристик кожного організму.

Ці структури, на відміну від органів тварин і рослин, не закріплені. Вони виявляються «плаваючими» і рухаються всередині цитоплазми, через циклоз.

Моторизовані переміщення

Існує теорія, яка намагається пояснити рух цитоплазми. Такий підхід говорить про те, що це результат дії рухових білків. Це волокна, що складаються з актину та міозину, що знаходяться в клітинній мембрані.

Його дія обумовлена ​​використанням АТФ, який є енергетичним паливом, що виробляється всередині клітини. Завдяки цій молекулі аденозинтрифосфату та самоорганізації, серед інших внутрішніх процесів, органели та білки можуть рухатися всередині цитоплазми.

Наочним прикладом цього є витіснення хлоропластів у цитоплазму. Це відбувається тому, що рідина захоплюється дією моторних молекул.

Поки білкові молекули міозину переміщаються через актинові волокна, вони перетягують хлоропласти, які прикріплюються до останніх.

У рослинних клітинах існують різні закономірності цього переміщення. Одне з них - джерело потоку. Для цього характерно центральний потік у комірці, який знаходиться в зворотному напрямку до периферії. Приклад такої схеми руху відбувається в пилковій трубці лілій.

Також є спіралеподібна обертальна передача, присутня в Chara, рід зелених водоростей, що входить до сімейства Characeae.

Останні дослідження

В результаті останніх досліджень з'являється нова модель. Це говорить про те, що, можливо, білкові двигуни міозину не потребують зв’язку безпосередньо з деякою еластичною мережею.

Зсув може бути здійснено завдяки високій в'язкості, яку має цитоплазма, крім тонкого шару ковзання.

Напевно, цього може бути достатньо, щоб цитоплазма рухалася з рівним градієнтом швидкості, що робить це приблизно з тією ж швидкістю, що і активні частинки.

Клітини, де це відбувається

Цитоплазматичні рухи, як правило, відбуваються в клітинах розміром більше 0,1 міліметра. У менших клітинах молекулярна дифузія швидка, тоді як у більших клітинах вона сповільнюється. Через це, можливо, великі клітини потребують циклозу для ефективної роботи органів.

Впливові фактори

Цитоплазматичний зсув залежить від внутрішньоклітинної температури та рН. Дослідження показують, що температура при циклозі має прямий пропорційний зв’язок з високими тепловими значеннями.

У клітинах рослинного типу рухаються хлоропласти. Це, мабуть, пов’язано з пошуком кращої позиції, що дозволяє йому поглинати найефективніше світло для здійснення процесу фотосинтезу.

На швидкість, з якою відбувається це зміщення, впливають рН і температура.

Згідно з дослідженнями, проведеними з цього приводу, нейтральний pH є оптимальним для гарантування швидкого цитоплазматичного руху. Ця ефективність помітно знижується в кислому або основного рН.

Приклади циклозу

Параметрій

Деякі види Параметрію демонструють обертальну мобілізацію цитоплазми. При цьому більша частина цитоплазматичних частинок і органел тече по постійному шляху і в постійному напрямку.

У деяких дослідницьких роботах, де використовувалися нові методи спостереження, іммобілізації та реєстрації, описані різні властивості руху цитоплазми.

У цьому сенсі підкреслюється, що профіль швидкості у коаксіальних шарах плазми має форму параболи. Крім того, потік у міжклітинному просторі постійний.

Як наслідок, частинки, які використовуються як маркери цього переміщення, мають стрибки стрибкового характеру. Ці характеристики Параметрію, типові для ротаційного циклозу, можуть слугувати зразком для досліджень, пов'язаних з функцією та динамікою цитоплазматичної рухливості.

Chara corallina

Цитоплазматичне зміщення є дуже частим явищем у рослинних клітинах, що часто представляє різноманітні закономірності.

В експериментальних роботах було показано, що існують автономні процеси самоорганізації мікроволокна. Цей підхід заохочує створення моделей передачі в морфогенезі. У них відбувається поєднання між руховою динамікою та гідродинамікою, як макроскопічною, так і мікроскопічною.

З іншого боку, стебла міжвузлів зеленої водорості Chara corallina мають окремі клітини діаметром приблизно 1 міліметр і кілька сантиметрів у довжину. У клітинах такого великого розміру теплова дифузія не є життєздатним варіантом для ефективної мобілізації їх внутрішніх структур.

Цитоплазматична модель руху

У цьому випадку циклоз є ефективною альтернативою, оскільки мобілізує всю внутрішньоклітинну рідину.

Механізм цього переміщення передбачає спрямований потік міозину в актинові сліди, де може відбуватися перенесення цитоплазматичної рідини. Це, в свою чергу, мобілізує вакуолу, серед інших органел, оскільки передає імпульс через мембрану, яка відокремлює її від цитоплазми.

Той факт, що волокна, через які рухаються білкові двигуни, є спіральними, створює проблему щодо динаміки рідини. Для вирішення цього питання дослідники включили існування вторинного потоку.

Список літератури

1. Енциклопедія Британіка. (2019). Цитоплазматична течія. Відновлено з britannica.com.
2. Лю, Х.Ліу, М.Лін, Ф.Ху, ТЮЛу. (2017). Внутрішньоклітинна транспортування мікрожидкостей у швидко зростаючих пилкових трубах. Наука пряма. Відновлено з sciencedirect.com.
3. Сікора (1981). Цитоплазматична течія в параметрії. Відновлено з link.springer.com.
4. Френсіс Г. Вудхаус та Реймонд Е. Гольдштейн (2013). Цитоплазматична течія в клітинах рослин зароджується природним шляхом самоорганізацією мікроволокна. Відновлено з pnas.org.
5. Вольф, Д. Марендуццо, М.Є. Кейтс (2012). Цитоплазматична течія в клітинах рослин: роль ковзання стінок. Відновлено з royalsocietypublishing.org.
6. Блейк Флорной (2018). Причини цитоплазматичного потоку. Відновлено з sciaching.com.
7. Ф. Пікарда (2003). Роль потоку цитоплазми в симпластичному транспорті. Відновлено з сайту onlinelibrary.wiley.com.