Das Zyklose oder zytoplasmatische Bewegung ist die Verschiebung, die das Zytoplasma in der Zelle einiger Lebewesen wie höherer Pflanzen, Bakterien und Tiere bewirken könnte. Dadurch können unter anderem Nährstoffe, Organellen und Proteine transportiert werden.
Die Zyklose spielt eine sehr wichtige Rolle bei einigen biologischen Prozessen, wie dem schnellen Wachstum an den Enden der Wurzelhaare und der Entwicklung des Pollenschlauchs. Dank dieser Bewegung können sich Chloroplasten auch in Pflanzenzellen bewegen..
Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, wie eine zytoplasmatische Verschiebung auftritt. Einige sind auf die Ansicht ausgerichtet, dass "motorische" Proteine die Treiber dieses Prozesses sind. Diese enthalten zwei Proteine, die dank ATP mobilisiert werden.
In diesem Sinne ist Myosin an Organellen gebunden und wandert durch Aktinfasern, die aus Motorproteinen bestehen. Aufgrund dessen konnten auch die Organellen und andere Inhalte des Zytoplasmas gezogen werden.
Derzeit wird jedoch eine Theorie vorgeschlagen, die als an der Zyklose beteiligte Elemente die Viskosität des Zytoplasmas und die Eigenschaften der Zytoplasmamembran umfasst..
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Zellen, ob tierisch, pflanzlich oder pilzartig, haben Organellen. Diese Komponenten erfüllen verschiedene lebenswichtige Funktionen, wie die Verarbeitung von Nährstoffen, die Teilnahme am Prozess der Zellteilung und die Steuerung der verschiedenen Aktionen der Zelle..
Darüber hinaus enthalten sie das genetische Material, das die Übertragung der Eigenschaften jedes Organismus garantiert..
Diese Strukturen sind im Gegensatz zu den Organen von Tieren und Pflanzen nicht fixiert. Sie werden als "schwebend" befunden und bewegen sich im Zytoplasma durch Zyklose.
Es gibt eine Theorie, die versucht, die zytoplasmatische Bewegung zu erklären. Dieser Ansatz legt nahe, dass dies das Ergebnis der Wirkung von Motorproteinen ist. Dies sind Fasern aus Actin und Myosin, die sich in der Zellmembran befinden.
Seine Wirkung beruht auf der Verwendung von ATP, einem energetischen Brennstoff, der in der Zelle produziert wird. Dank dieses Adenosintriphosphatmoleküls und seiner Selbstorganisation können sich Organellen und Proteine unter anderem im Zytoplasma bewegen.
Ein klares Beispiel hierfür ist die Verdrängung von Chloroplasten im Zytoplasma. Dies geschieht, weil die Flüssigkeit durch die Wirkung von Motormolekülen weggetragen wird..
Während sich die Proteinmoleküle von Myosin durch die Aktinfasern bewegen, ziehen sie die an diese gebundenen Chloroplasten.
In Pflanzenzellen gibt es verschiedene Muster dieser Verschiebung. Eine davon ist die Quelle des Flusses. Dies ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Zelle eine zentrale Strömung vorliegt, die der Peripherie entgegengesetzt ist. Ein Beispiel für ein solches Bewegungsmuster findet sich in der Pollenröhre von Lilien..
Es gibt auch die Rotationsübertragung in Form einer Spirale, die in der Chara vorhanden ist, einer Gattung von Grünalgen, die zur Familie der Characeae gehört.
Als Ergebnis neuerer Forschungen entsteht ein neues Modell. Dies legt nahe, dass möglicherweise Myosin-Proteinmotoren nicht direkt mit einem elastischen Netzwerk assoziiert werden müssen..
Die Verschiebung konnte aufgrund der hohen Viskosität des Zytoplasmas zusätzlich zu einer dünnen Gleitschicht durchgeführt werden.
Dies könnte wahrscheinlich ausreichen, damit sich das Zytoplasma in einem flachen Geschwindigkeitsgradienten bewegt, was fast mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei aktiven Partikeln geschieht..
Zytoplasmatische Bewegungen treten im Allgemeinen in Zellen auf, die größer als 0,1 Millimeter sind. In kleineren Zellen ist die molekulare Diffusion schnell, während sie in größeren Zellen langsamer wird. Aus diesem Grund benötigen möglicherweise große Zellen eine Zyklose, um eine effiziente Organfunktion zu haben.
Die zytoplasmatische Verschiebung hängt von der intrazellulären Temperatur und dem pH-Wert ab. Studien zeigen, dass die Temperatur in der Zyklose eine direkte proportionale Beziehung zu hohen thermischen Werten hat.
In pflanzlichen Zellen bewegen sich Chloroplasten. Dies hängt wahrscheinlich mit der Suche nach einer besseren Position zusammen, die es ihm ermöglicht, das effektivste Licht zu absorbieren, um den Photosynthesevorgang durchzuführen..
Die Geschwindigkeit, mit der diese Verschiebung auftritt, wird durch pH-Wert und Temperatur beeinflusst..
Nach den zu diesem Thema durchgeführten Untersuchungen ist der neutrale pH-Wert der optimale, um eine schnelle zytoplasmatische Bewegung zu gewährleisten. Diese Effizienz nimmt beim sauren oder basischen pH-Wert deutlich ab.
Einige Paramecium-Arten zeigen eine Rotationsmobilisierung des Zytoplasmas. Dabei fließen die meisten zytoplasmatischen Partikel und Organellen auf einem permanenten Weg und in konstanter Richtung..
Einige Forschungsarbeiten, in denen neuartige Beobachtungs-, Immobilisierungs- und Aufzeichnungsmethoden verwendet wurden, haben verschiedene Eigenschaften der Bewegung des Zytoplasmas beschrieben.
In diesem Sinne wird hervorgehoben, dass das Geschwindigkeitsprofil in den Plasma-Koaxialschichten eine Parabelform aufweist. Weiterhin ist der Fluss im Interzellularraum konstant.
Infolgedessen weisen die als Marker dieser Verschiebung verwendeten Teilchen springende Bewegungen auf. Diese für eine rotatorische Zyklose typischen Eigenschaften von Paramecium könnten als Modell für Studien dienen, die sich auf die Funktion und Dynamik der zytoplasmatischen Motilität beziehen..
Die zytoplasmatische Verschiebung ist ein sehr häufiges Phänomen in Pflanzenzellen, das häufig unterschiedliche Muster aufweist.
In experimentellen Arbeiten wurde gezeigt, dass es autonome Prozesse der Selbstorganisation von Mikrofilamenten gibt. Dieser Ansatz fördert die Erstellung von Übertragungsmodellen in der Morphogenese. Dabei tritt sowohl auf makroskopischer als auch auf mikroskopischer Ebene eine Kombination aus Motordynamik und Hydrodynamik auf..
Auf der anderen Seite die Stängel der Internodien der Grünalgen Chara corallina Sie haben einzelne Zellen mit einem Durchmesser von ungefähr 1 Millimeter und einigen Zentimetern Länge. In Zellen dieser Größe ist die Wärmediffusion keine praktikable Option, um ihre inneren Strukturen effizient zu mobilisieren..
In diesem Fall ist die Zyklose eine wirksame Alternative, da sie die gesamte intrazelluläre Flüssigkeit mobilisiert..
Der Mechanismus dieser Verschiebung beinhaltet den gerichteten Fluss von Myosin in den Aktinspuren, wo es zu einer Verschleppung der cytoplasmatischen Flüssigkeit kommen könnte. Dies wiederum mobilisiert unter anderem die Vakuole, indem es den Impuls durch die Membran überträgt, die sie vom Zytoplasma trennt..
Die Tatsache, dass die Fasern, durch die sich die Proteinmotoren bewegen, spiralförmig sind, schafft ein Problem in Bezug auf die Fluiddynamik. Um dies zu lösen, schlossen die Forscher die Existenz eines Sekundärflusses ein.
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