Координация движения и управление PDF Печать E-mail

Координация движения подвижных структур эукариотических клеток особенно наглядна в случае ресничек. Это обусловлено тем, что реснички обычно никогда не бывают одиночными, а образуют структуры, состоящие нередко из тысяч плотно упакованных отдельных органелл. Трудно представить себе, что в таких условиях каждая ресничка движется более или менее независимо.

Действительно, биения ресничек в таких структурах оказались чрезвычайно высоко координированными. Предложены две гипотезы, которые объясняют механизм согласованного движения ресничек с разных позиций. Согласно «нервной» гипотезе координации, подвижность ресничек управляется своего рода нервным механизмом: возбуждение передается последовательно от одной реснички к другой по клеточным структурам. Другая гипотеза — теория механической координации — предполагает, что движения соседних ресничек взаимосвязаны благодаря тому, что механическая сила передается от одной реснички к другой через вязкую среду, в которой они движутся. Чтобы выяснить, какая из гипотез верна, Слейг поставил ряд остроумных экспериментов на ресничных гребешках Pleurobranchia, применив механическое устройство для стимуляции и остановки биения ресничек. Опыты показали, что, когда между соседними ресничками вставлена тонкая бумажная перегородка, задерживающая поток жидкости, распространение биений немедленно прекращается. Этот эксперимент и другие ему подобные подчеркивают важность потоков жидкости, вызываемых движением ресничек, для согласования их деятельности и поддерживают гипотезу механической координации. Правда, этот механизм реализуется, видимо, не у всех организмов. Есть данные о том, что у многих многоклеточных координация движения ресничек осуществляется по механизму «нервной» регуляции.

При движении ресничек на поверхности ресничной клетки наблюдаются метахронные волны (т. е. реснички движутся со сдвигом по фазе); это результат координации движения ресничек. Эти волны поэтично сравнивают с волнами, пробегающими по хлебному полю на ветру. Тип координации биения ресничек (у различных организмов описаны разные типы координации зависит от того, как направлены гребные удары ресничек
и как распространяются метахронные волны по поверхности, несущей реснички. Когда метахронная волна и гребной удар одинаково направлены, говорят о симплектитовой метахронии, когда они направлены в противоположные стороны — об антиплектитовой метахронии, когда взаимно перпендикулярны — о диаплектитовой метахронии. Каждый из этих типов метахронии свойствен определенной ресничной структуре.
Управление перемещением клеток, движущихся за счет активности жгутиков или ресничек, несомненно, определяется возможностями клетки изменять характер движения этих органелл. Как и в случае бактерий, такие изменения чаще всего вызываются различными воздействиями окружающей среды: химическими, электрическими, механическими стимулами, изменениями освещенности и прочее. Молодежный парламент: Деятельность Молодежного парламента в России

Интересные статьи по биологии:

1) Рост и размножение клеток

2) Аэробное дыхание