CHEMOTAKTIK: WAS ES IST, BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die Chemotaxis ist ein biologischer Prozess, bei dem die Bewegung oder Verschiebung einiger Zellen stattfindet, die von den chemotaktischen Mitteln (Chemikalien) angezogen werden sollen. Die Zellen können prokaryotisch oder eukaryotisch sein; zum Beispiel Bakterien und Leukozyten.

Dieses Phänomen tritt bei einzelligen und mehrzelligen Organismen auf, die Fortbewegungsorgane haben, die es ihnen ermöglichen, sich zu bewegen. Es ist äußerst wichtig für alle Lebewesen. Es ist von dem Moment an erforderlich, in dem ein neues Wesen erzeugt wird, und es ist wichtig, dass es in den verschiedenen Phasen der embryonalen und fetalen Entwicklung durchgeführt wird.

Quelle: Gabriel Bolívar

Chemotaktik ist wichtig, um die normalen Funktionen mehrzelliger Organismen zu erfüllen. Zum Beispiel Ernährung und Abwehr des Körpers.

Die bakterielle Chemotaxis wurde vor mehr als einem Jahrhundert von Engelmann und Pfeffer entdeckt. Es wurde festgestellt, dass diese Mikroorganismen unterschiedliche Arten von Chemotaxis aufweisen können, abhängig davon, ob der Stimulus eine Anziehung oder Abstoßung gegenüber einem chemotaktischen Mittel ist.

Die Art und Weise, in der die chemotaktische Reaktion auftritt, oder die Eigenschaften der Bewegung variieren je nach den Fortbewegungsorganen der Organismen.

Was ist Chemotaktik?

Chemotaktik ist eine Reaktion von prokaryotischen oder eukaryotischen Zellen, einzelligen oder mehrzelligen Organismen, die mobil sind. Der Gradient oder Konzentrationsunterschied einer chemischen Substanz beeinflusst die Bewegungsrichtung, da sie auf diesen in ihrer Umgebung vorhandenen Gradienten reagiert.

Chemotaktische Faktoren sind anorganische oder organische Substanzen. In der Zellmembran von Organismen befinden sich Chemotaxis-Proteine, die als Rezeptoren fungieren, indem sie die verschiedenen Arten chemischer Gradienten dieser Substanzen nachweisen.

Bakterienbewegung

Ein Bakterium schwimmt in einer geraden Linie, indem es die Flagellen gegen den Uhrzeigersinn dreht. In bestimmten Abständen ändert sich die Richtung der Flagellen; was sich in Bewegungen der Bakterien wie Springen oder Springen manifestiert.

Im Allgemeinen beeinflussen die chemotaktischen Signale des Mediums die Bewegung der Bakterien. Wenn sich das Bakterium einem Lockstoff nähert, schwimmt es länger in einer geraden Linie und zeigt gelegentlich Sprünge; Wenn es sich von einem chemischen Faktor entfernt, geschieht dies mit mehr Sprüngen.

Die Chemotaktik unterscheidet sich von der Chemokinese oder Chemokinese dadurch, dass der Gradient die Wahrscheinlichkeit einer Bewegung in nur eine Richtung verändert; Das heißt, bei der Chemokinese erzeugt die Chemikalie die nicht orientierte oder zufällige Bewegung eines Organismus.

Typen

In Anbetracht des Sinns oder der Richtung der Bewegung der Zellen in Bezug auf den Lockstofffaktor wird die Existenz von zwei Arten von Chemotaktik beschrieben: positiv und negativ.

Positive Chemotaktik

Die Bewegung des Organismus erfolgt in Richtung einer höheren Konzentration der in seiner Umgebung vorkommenden chemischen Substanz.

Zum Beispiel: Wenn sich Bakterien an Orten bewegen oder schwimmen, an denen eine größere Kohlenstoffkonzentration in Form von Glukose vorliegt.

Diese Art der Chemotaktik ist im Bild dargestellt. Der Organismus bewegt sich in die Regionen, in denen die für ihn vorteilhafte Substanz stärker konzentriert ist. Bei negativer Chemotaktik tritt das Gegenteil auf: nichts in Richtung der Region, in der die Konzentration des Schadstoffs geringer ist.

Negative Chemotaktik

Es tritt auf, wenn die Bewegung eines Organismus in die entgegengesetzte Richtung der Stelle erfolgt, an der eine größere Konzentration einer diffusionsfähigen Chemikalie vorliegt.

Ein Beispiel für diese Art von negativer Chemotaktik tritt auf, wenn sich Bakterien von bestimmten Chemikalien entfernen können, die für sie schädlich sind. Sie ziehen sich zurück und fliehen von dem Ort, an dem sich Substanzen wie Phenol befinden, das für sie ein Gift ist.

Zusätzlich zur beschriebenen Chemotaxis gibt es eine weitere Klassifizierung der Bewegung, die als Reaktion auf die Art der in der Umgebung auftretenden Modifikation erzeugt wird:

-Aerotaxis, dh die Bewegung der Zellen zu der Stelle, an der eine optimale Sauerstoffkonzentration vorliegt.

-Phototaxis oder die Bewegung von Bakterien an Orte, an denen mehr Licht vorhanden ist.

-Das Taxi. Letzteres besteht in der Bewegung von Bakterien an Orte, an denen Elektronenakzeptoren vorhanden sind; zum Beispiel das Nitration (NO ₃ ^- ).

Beispiele

-Chemotaktik in der bakteriellen Ernährung

Das Vorhandensein eines chemotaktischen Faktors oder eines chemischen Lockstoffs wie eines Zuckers oder einer Aminosäure wird von den spezifischen Rezeptoren für diese Substanz auf der Bakterienmembran erfasst.

Die Methylierung und Demethylierung spezifischer Membranproteine, die durch cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP) vermittelt werden, wurde als einer der Mechanismen beschrieben, die Bakterien dazu veranlassen, verschiedene Arten von Chemotaktik auszuführen.

Die chemotaktischen Lockstofffaktoren bewirken eine vorübergehende Hemmung der Demethylierung, während die abstoßenden Faktoren die Demethylierung stimulieren.

-In Befruchtung und Embryonalentwicklung

Die Chemotaktik ist für die Befruchtung verantwortlich. In diesem Fall ist der Konzentrationsgradient auf Progesteron zurückzuführen, das von glomerulären Zellen (die die Zona pellucida der Eizelle umgeben) freigesetzt wird. Dies führt dazu, dass Spermien im Eileiter zur Eizelle gelangen.

Während der verschiedenen Stadien der Embryonalentwicklung und während der Organogenese wandern Zellen und organisieren sich als Reaktion auf eine große Anzahl spezifischer chemotaktischer Faktoren. wie sind die Wachstumsfaktoren.

-Chemotaktik bei Entzündungen

Von Mikroorganismen produzierte Faktoren

Bei den Entzündungsreaktionen, die als Reaktion auf eine Infektion hervorgerufen werden, produzieren dieselben Mikroorganismen wie Bakterien chemotaktische Substanzen. Sie induzieren Chemotaktik, die schnelle Migration oder Ankunft von polymorph-nuklearen Leukozyten an der Stelle, an der die Infektion auftritt.

Bakterienpeptide initiieren mit N-Formylmethionin, die Chemo-Lockstoffe für zahlreiche phagozytische Wirtszellen sind.

Chemotaktischer Faktor, der durch Komplement erzeugt wird

Komplement ist eine Reihe von Serumproteinen, die eine Abwehrfunktion im Körper haben und durch eine Reihe von proteolytischen Reaktionen nacheinander oder kaskadiert aktiviert werden.

Dieses Komplement kann aktiviert werden, wenn es mit infektiösen Mikroorganismen oder mit Antigen-Antikörper-Komplexen in Kontakt kommt; Unter den erzeugten aktiven Fragmenten befindet sich C5a.

Die Hauptfunktion des Komplementfragments C5a ist die Chemotaxis, durch die es neutrophile Leukozyten und Monozyten anzieht. Diese Zellen durchqueren durch Diapédesis das Gefäßendothel und erreichen das infizierte Gewebe oder die infizierte Schleimhaut, um eine Phagozytose oder Aufnahme von Krankheitserregern oder Fremdpartikeln zu bewirken.

Von Zellen erzeugte chemotaktische Faktoren

Einige Zellen wie Monozyten und Makrophagen produzieren chemotaktische Substanzen, einschließlich Leukotriene und verschiedene Interleukine. B- und T-Lymphozyten setzen auch chemotaktische Zytokine frei, deren Wirkung die Immunreaktionen verstärkt.

-Alteration der Chemotaktik bei Infektionskrankheiten

Im Allgemeinen ist die Chemotaxis bei Patienten mit Infektionskrankheiten wie AIDS und Brucellose verändert.

Die Chemotaktik kann bei mehreren Syndromen, bei denen die Phagozytose gehemmt ist, abnehmen. Dies kann unter anderem bei entzündlichen Erkrankungen wie Arthritis, Tumormetastasen und Asbestvergiftungen auftreten.

Verweise

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