CHEMIOTATTISMO: COS'È, ESEMPI - BIOLOGIA - 2024

La chemiotassi è un processo biologico in cui si verifica il movimento o lo spostamento di alcune cellule per essere attratte dagli agenti chemiotattici (sostanze chimiche). Le cellule possono essere procariotiche o eucariotiche; ad esempio, batteri e leucociti.

Questo fenomeno si verifica negli organismi unicellulari e multicellulari, che hanno organi di locomozione che consentono loro di muoversi. È estremamente importante per tutti gli esseri viventi. È richiesto dal momento in cui viene generato un nuovo essere, ed è importante che venga realizzato durante le diverse fasi dello sviluppo embrionale e fetale.

Fonte: Gabriel Bolívar

Il chemiotattismo è fondamentale per svolgere le normali funzioni degli organismi multicellulari; ad esempio, nutrizione e difesa del corpo.

La chemiotassi batterica è stata scoperta da Engelmann e Pfeffer più di un secolo fa. È stato stabilito che questi microrganismi possono presentare diversi tipi di chemiotassi, a seconda che lo stimolo sia attrazione o repulsione verso un agente chemiotattico.

Il modo in cui si verifica la risposta chemiotattica o le caratteristiche del movimento variano a seconda degli organi di locomozione che gli organismi possiedono.

Cos'è il chemiotattismo?

Il chemiotattismo è una risposta presentata da cellule procariotiche o eucariotiche, organismi unicellulari o multicellulari che sono mobili. Il gradiente o la differenza di concentrazione di una sostanza chimica influenza la direzione del suo movimento, poiché risponde a questo gradiente presente nel suo ambiente.

I fattori chemiotattici sono sostanze inorganiche o organiche. Nella membrana cellulare degli organismi ci sono proteine ​​chemiotassi, che funzionano come recettori rilevando i diversi tipi di gradienti chimici di queste sostanze.

Movimento dei batteri

Un batterio nuota in linea retta ruotando i flagelli in senso antiorario. A determinati intervalli, c'è un cambiamento nella direzione dei flagelli; che si manifesta nei movimenti dei batteri come saltare o saltare.

In generale, i segnali chemiotattici del mezzo influenzano il movimento dei batteri. Quando il batterio si avvicina a un attrattivo, nuota più a lungo in linea retta, mostrando occasionalmente salti; mentre quando si allontana da un fattore chimico, lo fa con più salti.

Il chemiotattismo differisce dalla chemiochinesi o chemiochinesi, in quanto il gradiente altera la probabilità di movimento in una sola direzione; cioè, nella chemiochinesi la sostanza chimica produce il movimento non orientato o casuale di un organismo.

tipi

Considerando il senso o la direzione del movimento delle cellule in relazione al fattore attrattivo, viene descritta l'esistenza di due tipi di chemiotattismo: positivo e negativo.

Chemiotattismo positivo

Il movimento dell'organismo avviene verso una maggiore concentrazione della sostanza chimica presente nel suo ambiente.

Ad esempio: quando i batteri si muovono o nuotano attratti dai luoghi dove c'è una maggiore concentrazione di carbonio sotto forma di glucosio.

Questo tipo di chemiotattismo è rappresentato nell'immagine. L'organismo si sposta nelle regioni dove c'è maggiore concentrazione della sostanza benefica per esso; mentre nel chemiotattismo negativo avviene il contrario: nulla verso la regione dove la concentrazione della sostanza nociva è minore.

Chemiotattismo negativo

Si verifica quando il movimento di un organismo avviene nella direzione opposta del sito dove c'è una maggiore concentrazione di una sostanza chimica diffusibile.

Un esempio di questo tipo di chemiotattismo negativo si verifica quando i batteri possono allontanarsi da alcune sostanze chimiche dannose per loro. Si ritirano, fuggono dal luogo dove ci sono sostanze, come il fenolo, che è un veleno per loro.

Oltre alla chemiotassi descritta, esiste un'altra classificazione del movimento che viene generata in risposta al tipo di modifica che si verifica nell'ambiente:

-Aerotassi, che è il movimento delle cellule verso il sito dove c'è una concentrazione ottimale di ossigeno.

-Fototassi, ovvero il movimento dei batteri in luoghi dove c'è una maggiore quantità di luce.

-Il taxi. Quest'ultimo consiste nel movimento di batteri in luoghi dove sono presenti accettori di elettroni; per esempio, lo ione nitrato (NO ₃ ^- ).

Esempi

-Chemotatticismo nella nutrizione batterica

La presenza di un fattore chemiotattico o di un attrattivo chimico, come uno zucchero o un amminoacido, viene catturata dai recettori specifici per quella sostanza situati sulla membrana batterica.

La metilazione e la demetilazione di specifiche proteine ​​di membrana mediate dal guanosina monofosfato ciclico (cGMP) è stato descritto come uno dei meccanismi che induce i batteri a svolgere diversi tipi di chemiotattismo.

I fattori chemiotattici attrattivi provocano una transitoria inibizione della demetilazione, mentre i fattori repellenti stimolano la demetilazione.

-Nella fecondazione e sviluppo embrionale

Il chemiotattismo è responsabile della fecondazione. In questo caso, il gradiente di concentrazione è dovuto al progesterone rilasciato dalle cellule glomerulari (che circondano la zona pellucida dell'ovocita). Questo fa sì che lo sperma viaggi verso l'uovo nella tuba di Falloppio.

Durante le diverse fasi dello sviluppo embrionale, e durante l'organogenesi, le cellule migrano e si organizzano in risposta a un gran numero di fattori chemiotattici specifici; così come i fattori di crescita.

-Chemotatticismo nell'infiammazione

Fattori prodotti dai microrganismi

Nelle reazioni infiammatorie prodotte in risposta a un'infezione, gli stessi microrganismi, come i batteri, producono sostanze chemiotattiche. Inducono chemiotattismo, la rapida migrazione o l'arrivo di leucociti polimorfonucleari nel sito in cui si sta verificando l'infezione.

I peptidi batterici iniziano con N-formil-metionina, che sono chemio attrattivi per numerose cellule ospiti fagocitiche.

Fattore chemiotattico generato dal complemento

Il complemento è un insieme di proteine ​​del siero che hanno una funzione di difesa nell'organismo e viene attivato da una serie di reazioni proteolitiche in modo sequenziale oa cascata.

Questo complemento può essere attivato quando viene a contatto con microrganismi infettivi o con complessi antigene-anticorpo; tra i frammenti attivi generati c'è C5a.

La funzione principale del frammento del complemento C5a è la chemiotassi, mediante la quale attrae leucociti e monociti neutrofili. Queste cellule per diapédesi attraversano l'endotelio vascolare e raggiungono il tessuto o la mucosa infetti per effettuare la fagocitosi o l'ingestione di agenti patogeni o particelle estranee.

Fattori chemiotattici generati dalle cellule

Alcune cellule, come monociti e macrofagi, producono sostanze chemiotattiche, inclusi i leucotrieni e varie interleuchine. I linfociti B e T rilasciano anche citochine chemiotattiche, i cui effetti migliorano le reazioni immunitarie.

-Alterazione del chemiotattismo nelle malattie infettive

In generale, la chemiotassi viene modificata nei pazienti con malattie infettive come l'AIDS e la brucellosi.

Il chemiotattismo può diminuire in diverse sindromi in cui la fagocitosi è inibita. Ciò può verificarsi in malattie infiammatorie come artrite, metastasi tumorali, avvelenamento da amianto, tra le altre condizioni.

Riferimenti

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