CYKLOSA: CHARAKTERISTIKA A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2026

Cyclosis alebo hnutie citoplasmáticoes posun, ktorý by mohol vykonať cytoplazmy do bunky niektorých živých tvorov, ako sú vyššie rastliny, baktérie a živočíchov. Vďaka tomu sa okrem iného môžu prenášať živiny, organely a bielkoviny.

Cyklosa hrá veľmi dôležitú úlohu v niektorých biologických procesoch, ako je rýchly rast, ktorý sa vyskytuje na koncoch koreňových chĺpkov a vývoj peľovej trubice. Podobne sa vďaka tomuto pohybu môžu chloroplasty pohybovať v rastlinných bunkách.

Živočíšna eukaryotická bunka. Zdroj: Nikol valentina romero ruiz

Uskutočnilo sa rôzne výskumy toho, ako dochádza k cytoplazmatickému vytesňovaniu. Niektoré sú zamerané na názor, že motorické proteíny sú hnacou silou tohto procesu. Obsahujú dva proteíny, ktoré sú vďaka ATP mobilizované.

V tomto zmysle je myozín naviazaný na organely a prechádza aktínovými vláknami, tvorenými motorickými proteínmi. Z tohto dôvodu by sa organely a ďalší obsah cytoplazmy mohli tiež odplaviť.

V súčasnej dobe sa však navrhuje teória, v ktorej sa ako prvky zúčastňujúce sa na cyklóze jedná o viskozitu cytoplazmy a charakteristiky cytoplazmatickej membrány.

vlastnosti

Zodpovedný za pohyb bunkových štruktúr

Bunky, živočíšne, rastlinné alebo hubové, majú organely. Tieto zložky plnia rôzne životne dôležité funkcie, ako je spracovanie živín, účasť na procese delenia buniek a riadenie rôznych účinkov bunky.

Okrem toho obsahujú genetický materiál, ktorý zaručuje prenos charakteristík každého organizmu.

Tieto štruktúry, na rozdiel od orgánov zvierat a rastlín, nie sú fixované. Nachádzajú sa „vznášajúce sa“ a pohybujúce sa v cytoplazme cez cyklózu.

Motorizovaný výtlak

Existuje teória, ktorá sa snaží vysvetliť cytoplazmatické hnutie. Tento prístup naznačuje, že je to výsledok pôsobenia motorických proteínov. Sú to vlákna vyrobené z aktínu a myozínu, ktoré sa nachádzajú v bunkovej membráne.

Jeho pôsobenie je spôsobené použitím ATP, ktoré je energetickým palivom produkovaným v bunke. Vďaka tejto molekule adenozíntrifosfátu a samoorganizácii sa okrem iných vnútorných procesov môžu organely a proteíny pohybovať aj v cytoplazme.

Jasným príkladom je vytesnenie chloroplastov v cytoplazme. K tomu dochádza, pretože tekutina je prenášaná účinkami motorických molekúl.

Kým sa proteínové molekuly myozínu pohybujú aktínovými vláknami, ťahajú chloroplasty, ktoré sú k nim pripojené.

V rastlinných bunkách je toto vytesnenie rôzne. Jedným z nich je zdroj toku. Toto sa vyznačuje tým, že má centrálny prúd v bunke, ktorý je v opačnom smere k obvodu. Príkladom takéhoto vzoru pohybu je peľová trubica ľalií.

V Chare je tiež rotačný prenos v tvare špirály, rod zelených rias, ktorý je súčasťou rodiny Characeae.

Posledný výskum

Výsledkom nedávneho výskumu je nový model. To naznačuje, že pravdepodobne myozínové proteínové motory sa nemusia spájať priamo s nejakou elastickou sieťou.

Posun by sa mohol uskutočniť kvôli vysokej viskozite, ktorú má cytoplazma, okrem tenkej vrstvy kĺzania.

Pravdepodobne by to stačilo na to, aby sa cytoplazma pohybovala v plochom gradiente rýchlosti, ktorý sa pohybuje takmer rovnakou rýchlosťou ako aktívne častice.

Bunky, kde sa vyskytujú

Cytoplazmatické pohyby sa zvyčajne vyskytujú v bunkách väčších ako 0,1 milimetra. V menších bunkách je molekulárna difúzia rýchla, zatiaľ čo vo väčších bunkách sa spomaľuje. Z tohto dôvodu pravdepodobne veľké bunky vyžadujú cyklázu, aby mali účinnú funkciu orgánov.

Ovplyvňujúce faktory

Cytoplazmatický posun závisí od intracelulárnej teploty a pH. Štúdie ukazujú, že teplota v cykláze má priamy pomer medzi vysokými teplotami.

V bunkách rastlinného typu sa chloroplasty pohybujú. Pravdepodobne to súvisí s hľadaním lepšej polohy, čo umožňuje absorbovať najefektívnejšie svetlo na uskutočnenie procesu fotosyntézy.

Rýchlosť, s ktorou toto vytesnenie nastáva, je ovplyvnená pH a teplotou.

Podľa výskumu uskutočneného na túto tému je neutrálna hodnota pH optimálna na zabezpečenie rýchleho cytoplazmatického pohybu. Táto účinnosť výrazne klesá pri kyslom alebo zásaditom pH.

Príklady cyklózy

Paramecium

Niektoré druhy paramecia vykazujú rotačnú mobilizáciu cytoplazmy. Pritom väčšina cytoplazmatických častíc a organel prúdi pozdĺž stálej cesty av konštantnom smere.

Niektoré výskumné práce, v ktorých boli použité nové metódy pozorovania, imobilizácie a zaznamenávania, opisujú rôzne vlastnosti pohybu cytoplazmy.

V tomto zmysle sa zdôrazňuje, že profil rýchlosti v plazmatických koaxiálnych vrstvách má tvar paraboly. Ďalej je prietok v medzibunkovom priestore konštantný.

V dôsledku toho častice použité ako markery tohto posunu majú pohyby skákacej povahy. Tieto charakteristiky paramecia, ktoré sú typické pre rotačnú cyklózu, by mohli slúžiť ako model pre štúdie týkajúce sa funkcie a dynamiky cytoplazmatickej motility.

Chara corallina

Cytoplazmatické vytesnenie je v rastlinných bunkách veľmi častým javom, ktorý často vykazuje rôzne vzorce.

V experimentálnej práci sa ukázalo, že existujú autonómne procesy samoorganizácie mikrofilamentov. Tento prístup podporuje vytváranie prenosových vzorcov v morfogenéze. V týchto sa vyskytuje kombinácia medzi motorickou dynamikou a hydrodynamikou, makroskopickou aj mikroskopickou.

Na druhej strane stonky vnútorných stien zelených rias Chara corallina majú jednotlivé bunky s priemerom približne 1 milimeter a dĺžkou niekoľkých centimetrov. V bunkách tejto veľkej veľkosti nie je tepelná difúzia uskutočniteľnou možnosťou na účinnú mobilizáciu ich vnútorných štruktúr.

Cytoplazmatický model pohybu

V tomto prípade je cyklosa účinnou alternatívou, pretože mobilizuje všetku intracelulárnu tekutinu.

Mechanizmus tohto vytesnenia zahŕňa smerovaný tok myozínu v aktínových stopách, kde by mohlo dôjsť k prenosu cytoplazmatickej tekutiny. To zase mobilizuje medzeru, okrem iných organel, pretože prenáša impulz cez membránu, ktorá ju oddeľuje od cytoplazmy.

Skutočnosť, že vlákna, ktorými sa pohybujú proteínové motory, sú skrutkovité, predstavuje problém vzhľadom na dynamiku tekutín. Na vyriešenie tohto problému vedci zahrnuli existenciu sekundárneho toku.

Referencie

1. Encyklopédia Britannica. (2019). Cytoplazmatický tok. Obnovené zo stránky britannica.com.
2. Liu, H.Liu, M.Lin, F.Xu, TJLu. (2017). Intracelulárna preprava mikrofluidov v rýchlo rastúcich peľových skúmavkách. Priama veda. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Sikora (1981). Cytoplazmatický tok v paramecium. Obnovené z odkazu.springer.com.
4. Francis G. Woodhouse a Raymond E. Goldstein (2013). Cytoplazmatické toky v rastlinných bunkách sa prirodzene objavujú vďaka vlastnej organizácii mikrofilamentov. Obnovené zo stránky pnas.org.
5. Wolff, D. Marenduzzo, ME Cates (2012). Cytoplazmatický tok v rastlinných bunkách: úloha šmyku. Obnovené zo stránky royalsocietypublishing.org.
6. Blake Flournoy (2018). Príčiny cytoplazmatického toku. Obnovené zo stránky sciencing.com.
7. F. Pickard (2003). Úloha cytoplazmatického prúdenia v symplastickom transporte. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.