Motilidad
La motilidad es un término de la biología que se refiere a la capacidad de moverse de forma espontánea o reaccionando a estímulos y de forma activa, consumiendo energía durante el proceso. La mayoría de los animales son móviles, pero el término se aplica a organismos unicelulares o multicelulares simples, así como a ciertos mecanismos de flujo de fluidos en órganos multicelulares, además de la locomoción animal. Los animales marinos móviles se denominan comúnmente nectones .
Lo opuesto a la motilidad es la sesilidad . La motilidad es algo diferente de la movilidad, la primera designa más bien la capacidad de producir movimientos, mientras que la segunda designa la naturaleza de un elemento en el que los realiza.
La motilidad también puede referirse a la capacidad de un organismo para mover los alimentos a través del tracto digestivo, peristalsis (motilidad intestinal, etc. ).
Tipología
Los movimientos celulares se obtienen mediante un citoesqueleto, en las células eucariotas mediante microfilamentos o filamentos de actina , una proteína contráctil asociada a la miosina . Estos microfilamentos son la base estructural de las microvellosidades , por ejemplo, en el epitelio del intestino.
Los microtúbulos , otro componente del citoesqueleto , están compuestos por tubulina alfa y tubulina beta , proteínas globulares. Los microtúbulos forman estructuras como cilios y flagelos: los cilios del epitelio de la tráquea y los bronquios, por ejemplo, y los flagelos que forman la cola del esperma.
Los microtúbulos también forman el huso mitótico involucrado en la separación de cromosomas durante la meiosis y la mitosis .
Los filamentos intermedios, último componente del citoesqueleto, confieren resistencia. Por ejemplo, se encuentran en abundancia en las células que forman las capas de la epidermis, debajo de la membrana nuclear, donde se llama lámina nuclear . Son de diferentes tipos y se asocian a diferentes proteínas, según su ubicación.
Es posible distinguir dos tipos de movimientos celulares:
- Mueve toda la celda. Tiene lugar en organismos unicelulares como amebozoos , fagocitos , etc.
- Movimiento ameboide: característico de las amebas y los glóbulos blancos. Se crea por la formación de pseudópodos que se extienden y retraen, de manera que el citoplasma pasa de un estado fluido a un gel semisólido, con la participación de ciertas fibras del citoesqueleto que se estrangulan y desenredan.
- Movimiento vibratorio: característico de los protozoos ciliados y flagelados, así como de los espermatozoides . Los cilios y los flagelos tienen un conjunto de microtúbulos llamado axonema , rodeado por una membrana.
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Migración celular (in) por lamellipodia y filopodia .
- Movimiento de una de las partes de la celda. Es típico de organismos unicelulares fijos y células de organismos multicelulares. Corresponde a movimientos intracelulares y propiedades contráctiles.
- Movimientos intracelulares: hacen que partículas y gránulos se muevan dentro de la célula. Por ejemplo, Spirogyra , pelos de ortiga y algunos protozoos.
- Movimientos contráctiles: aunque la mayoría de las células tienen la capacidad de contraerse, algunas lo hacen de manera más específica, como las células musculares diferenciadas que tienen miofibrillas en el citoplasma, que están formadas por proteínas de actina y miosina . Además, algunos organismos unicelulares como los ciliados Vorticella y Stentor , tienen orgánulos en su pedúnculo, involucrados en su acortamiento.
- Movimientos pulsátiles: algunos protozoos tienen vacuolas que se contraen y expanden rítmicamente para expulsar el líquido del cuerpo.
Ejemplos de motilidad unicelular
- Los espermatozoides son células reproductoras autopropulsadas por la onda y golpean su flagelo regular.
- Las bacterias E. coli nadan girando un flagelo procariota helicoidal.
- Las bacterias helicoidales, como las espiroquetas responsables de la enfermedad de Lyme, se mueven mal en el agua o la linfa, pero se "mueven" más rápido que los glóbulos blancos en los fluidos viscosos.
- Los treponemas, también helicoidales, parecen moverse con facilidad en el moco y en partes de los órganos que infectan; El estudio por tomografía microscópica (criotomografía electrónica) de un Treponema simple: Treponema primitia ha permitido recientemente (2006) comprender mejor el ensamblaje y la organización del motor flagelar interno de esta bacteria). Este motor es una bio- nanomáquina compuesta por aproximadamente 25 proteínas que utilizan un gradiente electroquímico de iones capaces de inducir la rotación de un rotor (alcanzando velocidades de hasta 300 Hz); Una parte fija actúa como estator (incorporado en la membrana), produciendo un par que impulsa un rotor capaz de moverse (bidireccional) obedeciendo señales quimiotácticas. El estator está conectado al rotor por una estructura de proteína anular.
- Ejemplos de no motilidad son Yersinia pestis a 37 ° C, Klebsiella pneumoniae y Shigella .
Movimientos
Estos pueden ser inducidos por factores químicos y físicos en el microambiente:
- gradiente químico (ver quimiotaxis );
- gradiente de temperatura (ver termotaxis );
- gradiente de luz (ver fototaxis );
- línea de campo magnético (ver magnetotaxis );
- campo eléctrico (ver galvanotaxis );
- dirección de la fuerza gravitacional (ver gravitaxia );
- gradiente de rigidez (ver durotaxis );
- gradiente de sitios de adhesión celular (ver haptotaxis );
- otras células o biopolímeros .
Sociología urbana
El uso del concepto de la motilidad fue propuesto por los investigadores en sociología urbana en la EPFL de fin de reconceptualizar la movilidad . Serían “todos los factores que definen el potencial de ser móvil en el espacio”.
Notas y referencias
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Coordinación del montaje de una máquina macromolecular bacteriana Nature Reviews Microbiology Review (01 de junio de 2008)
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Criotomografía electrónica de T. primitia y su motor flagelar periplásmico , Nature. Para más detalles ver: Gavin E. Murphy, Jared R. Leadbetter y Grant J. Jensen Estructura in situ del motor flagelar completo de Treponema primitia ; Nature 442, 1062-1064 (31 de agosto de 2006); 10.1038 / nature05015 ( resumen )
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Estructura del anillo de torsión del motor flagelar y la base molecular para la conmutación rotacional Nature Letters to Editor (19 de agosto de 2010)
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Vicente Kauffmann, Martin Schuler, Olivier Pierre Crevoisier y Rossel, la movilidad y la motilidad: de la intención a la acción , Lausana,2003( leer en línea ) , pág. 26