ما هو الانجذاب الكيميائي ” كيموتاكسيس “
تعريف الانجذاب الكيميائي
يعرف الانجذاب الكيميائي في علم الأحياء الدقيقة على أنه هجرة الخلايا نحو المواد الكيميائية الجاذبة أو بعيدا عن المواد الطاردة. عمليا، يظهر كل كائن متحرك نوعا من الانجذاب الكيميائي. تستمر استجابات الانجذاب الكيميائي للكائنات الدقيقة ذات النواة الحقيقية، وذلك عن طريق آليات مشتركة بين جميع الخلايا في المملكة الحقيقية للنواة. تتضمن هذه الآليات بشكل عام تنظيم الأنابيب الدقيقة والعناصر الهيكلية الخلوية المعتمدة على الخيوط الدقيقة. في هذه المقالة، سنتناول بشكل عام الانجذاب الكيميائي .
الانجذاب الكيميائي والسرطان
يشترك الانجذاب الكيميائي بقوة أيضا في تكوين الأوعية، وهي عملية أساسية تحدث أثناء نمو الأعضاء وتطور السرطان، يساعد تكوين الأوعية على إمداد الورم بالأكسجين والمواد المغذية، وهو ضروري لانتشار الورم، تنتج الخلايا السرطانية موادا كيميائية تؤثر على هجرة الخلايا البطانية، مما يؤدي إلى تكوين الأوعية الدموية، علاوة على ذلك، يمكن للكيماويات أن تجتذب الخلايا المناعية المعززة لتكوين الأوعية .
كيفية حدوث الانجذاب الكيميائي
جميع البكتيريا تشترك في مجموعة من ستة بروتينات تنظيمية مختلفة توجه حركتها نحو ظروف بيئية مواتية. يعمل نفس النظام أساسا بغض النظر عن طريقة الحركة، سواء كانت تستخدم سوط واحد أو عدة أسواط، أو تحدث بواسطة آلية مثل الحركة الانسيابية التي لا تستخدم سوطا. يتفاعل النظام الأساسي نفسه مع مجموعة واسعة من المواد الكيميائية المختلفة، بما في ذلك العناصر الغذائية مثل الأحماض الأمينية والببتيدات والسكريات (التي عادة ما تكون مغناطيسية)، والمركبات السامة مثل الفينول والحمض (المواد الطاردة عموما). تتفاعل نفس البروتينات أيضا مع الأكسجين (الانجذاب الجوي)، ودرجة الحرارة (الانجذاب الحراري)، والضغط الاسموزي (المحور الصخري)، والضوء (المحور الضوئي). عندما تتحرك البكتيريا، تراقب باستمرار مجموعة من المدخلات الحسية، وتستخدم هذه المعلومات لتوجيه حركتها نحو الظروف المثلى للنمو والبقاء. لتحقيق هذه المهمة، طور نظام الانجذاب الكيميائي ارتباطات جزيئية لعمليات مثل الذاكرة والتعلم، والتي ترتبط على نطاق واسع بالتنظيم الحسي من خلال الأنظمة العصبية العليا .
الشروط الأساسية لحدوث الانجذاب الكيميائي
- الانجذاب الكيميائي : الانجذاب الكيميائي هو الظاهرة التي تجعل الخلايا الجسدية والبكتيريا والكائنات الأحادية والمتعددة الخلايا تتحرك استجابة لبعض المواد الكيميائية في بيئتها، مثل الانجذاب الروحي .
- السوط : السوط هو ملحق يشبه الرموش ويبرز من جسم بعض الخلايا الأولية ذات النواة الحقيقية .
- الحركة : الحركة الجسدية بين النقاط في الفضاء .
الانجذاب الكيميائي هو ظاهرة يستخدمها الكائنات الحية مثل الخلايا الجسدية والبكتيريا والكائنات الأحادية الخلية أو متعددة الخلايا لتوجيه حركتها وفقا للمواد الكيميائية المحددة في بيئتها. هذا مهم للبكتيريا للعثور على الغذاء مثل الجلوكوز عن طريق السباحة نحو تركيز الجزيئات الغذائية الأعلى، أو للهروب من السموم مثل الفينول . - يحدث الانجذاب الكيميائي الإيجابي عندما تتحرك المادة الكيميائية نحو تركيز أعلى منها، بينما يحدث الانجذاب الكيميائي السلبي عندما تتحرك المادة الكيميائية في الاتجاه المعاكس .
الاستجابة للتغيرات في البيئة
الجاذبات الكيميائية والمواد الكيميائية الطاردة للكيمياء هي مواد عضوية أو غير عضوية، ولها تأثير محفز كيميائي على الخلايا المتحركة. يتم استنباط تأثيرات الجاذبات الكيميائية من خلال مستقبلات الانجذاب الكيميائي الموصوفة أو الخافضة للتأثير، وجزء الجذب الكيميائي للرابط هو خاص بالخلية المستهدفة ويعتمد على التركيز. وأكثر الجاذبات الكيميائية التي يتم التحقيق فيها بشكل متكرر هي الببتيدات والكيموكينات، وتؤدي الردود على الطرد الكيميائي إلى السباحة المحورية، وهي ظاهرة حركية أساسية في البكتيريا. وأكثر المواد الكيميائية التي تم فحصها بشكل متكرر هي الأملاح غير العضوية والأحماض الأمينية وبعض المواد الكيميائية .
الاستجابات السلوكية البكتيرية
استجابة التغيرات في البيئة هي خاصية أساسية للخلية الحية، تشبه إحدى علامات الجاذبية العاطفية والجسدية بين شخصين. تعد هذه الخاصية مهمة بشكل خاص للكائنات الحية أحادية الخلية التي تتفاعل مباشرة مع البيئة الدقيقة المتغيرة. عن طريق التطور، طورت الكائنات الحية الدقيقة آليات فعالة لتنظيم وظيفتها الخلوية استجابة للتغيرات في بيئتها. ومن بين هذه الآليات، تعتبر الجذب الكيميائي – أي هجرة الكائنات الحية الدقيقة تحت تأثير التدرج الكيميائي – أفضل استجابة سلوكية بكتيرية تمت دراستها. يقوم هذا الجذب بنقل البكتيريا إلى نقاط مناسبة لنموها وبقائها على قيد الحياة. تسبح البكتيريا في اتجاه المنشط الكيميائي أو بعيدا عنه بشكل موجه وغير عشوائي. السباحة الكيميائية الموجهة هي نتيجة لدوران الأسواط بسرعة عالية، تصل إلى 18000 دورة في الدقيقة، وتتم تنشيطها بواسطة قوة البروتونات. تساعد المحركات السوطية القابلة للانعكاس على تغيير اتجاه السباحة للبكتيريا من خلال عكس اتجاه دوران السوط باتجاه عقارب الساعة إلى الاتجاه المعاكس. يتم استشعار المحفزات البيئية، مثل الضوء والأكسجين والمواد الكيميائية وما إلى ذلك، بواسطة مستقبلات وإشارات تنظيمية ينتقلان إلى المحركات السوطية، التي تتحرك بعد ذلك في الاتجاه المطلوب .
من المهم فهم الآليات الجزيئية للانجذاب الكيميائي البكتيري استجابةً للملوثات، وذلك من أجل تعلم كيفية تركيز البكتيريا تجاه المركبات الطبيعية مثل الأحماض الأمينية والسكريات والأحماض العطرية، وغيرها، حيث تلعب هذه الآليات دوراً هاماً في تحديد نمط الاستجابة الكيميائية للبكتيريا .
أنواع الانجذاب الكيميائي
متعدد الخلايا
- الهجرة الجماعية
- توجد تقاطعات الخلايا الخلوية .
- أكثر من خليتين في مجموعة .
- الخلايا الرائدة تنشئ مسارات .
- تتبعها خلايا أخرى وتشارك الخلايا اللحمية في العملية .
- تدفق الخلية : تتحرك الخلايا الفردية وتتبع بعضها البعض دون الحاجة إلى تقاطعات خلوية، وتشارك الخلايا اللحمية في هذه العملية .
خلايا مفردة
- الهجرة الأميبية
- تشير الهجرة السريعة للخلايا، مثل الكريات البيضاء بحجم 4 ميكرومترات في الدقيقة، إلى سرعة تحركها
- تتم ضغط الخلايا عبر فجوات المصفوفة الخارجية للخلية (ECM)
- لا يتطلب استخدام الكثير من القوة المقلصة مصفوفة البروتينات المعدنية (MMPs) .
- الهجرة المتوسطة
- تنقل الخلايا ببطء (مثلا، الخلايا الليفية تتحرك بمعدل 0.1-1 ميكرومتر في الدقيقة) .
- قطبية الخلية المنشأة
- خلايا ممدودة
في النهاية، ننصحك بقراءة مقالنا حول علامات جاذبية الرجل العاطفية على موقعنا.