Il ciclosi o il movimento citoplasmatico è lo spostamento che il citoplasma potrebbe fare all'interno della cellula di alcuni esseri viventi, come piante superiori, batteri e animali. Grazie a ciò, è possibile trasportare nutrienti, organelli e proteine, tra gli altri.
La ciclosi gioca un ruolo molto importante in alcuni processi biologici, come la rapida crescita che si verifica alle estremità dei peli delle radici e lo sviluppo del tubo pollinico. Allo stesso modo, grazie a questo movimento, i cloroplasti possono muoversi all'interno delle cellule vegetali..
Sono state condotte varie indagini su come si verifica lo spostamento citoplasmatico. Alcuni sono orientati all'idea che le proteine "motorie" siano i driver di questo processo. Questi contengono due proteine, che vengono mobilitate grazie all'ATP.
In questo senso, la miosina è legata agli organelli e viaggia attraverso le fibre di actina, costituite da proteine motorie. A causa di ciò, è possibile trascinare anche gli organelli e altri contenuti del citoplasma.
Tuttavia, è attualmente in fase di proposta una teoria che coinvolge, come elementi partecipanti alla ciclosi, la viscosità del citoplasma e le caratteristiche della membrana citoplasmatica..
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Le cellule, siano esse animali, vegetali o fungine, hanno organelli. Questi componenti svolgono varie funzioni vitali, come l'elaborazione dei nutrienti, la partecipazione al processo di divisione cellulare e la direzione delle varie azioni della cellula..
Inoltre contengono il materiale genetico che garantisce la trasmissione delle caratteristiche di ogni organismo..
Queste strutture, a differenza degli organi di animali e piante, non sono fisse. Si trovano "fluttuanti" e si muovono all'interno del citoplasma, attraverso la ciclosi.
C'è una teoria che cerca di spiegare il movimento citoplasmatico. Questo approccio suggerisce che questo è il risultato dell'azione delle proteine motorie. Queste sono fibre, costituite da actina e miosina, che si trovano nella membrana cellulare.
La sua azione è dovuta all'utilizzo dell'ATP, un combustibile energetico prodotto all'interno della cellula. Grazie a questa molecola di adenosina trifosfato e all'auto-organizzazione, tra gli altri processi interni, gli organelli e le proteine possono muoversi all'interno del citoplasma.
Un chiaro esempio di ciò è lo spostamento dei cloroplasti nel citoplasma. Ciò si verifica perché il fluido viene portato via dagli effetti delle molecole motorie..
Mentre le molecole proteiche della miosina si muovono attraverso le fibre di actina, trascinano i cloroplasti che sono attaccati a queste ultime.
Nelle cellule vegetali ci sono vari modelli di questo spostamento. Uno di questi è la fonte del flusso. Questo è caratterizzato dall'avere un flusso centrale nella cella che è nella direzione opposta alla periferia. Un esempio di tale modello di movimento si verifica nel tubo pollinico dei gigli..
Inoltre, c'è la trasmissione rotazionale sotto forma di spirale, presente nella Chara, un genere di alghe verdi che fa parte della famiglia delle Characeae.
A seguito di recenti ricerche, emerge un nuovo modello. Ciò suggerisce che forse i motori della proteina della miosina non devono essere associati direttamente a qualche rete elastica..
Lo spostamento potrebbe essere effettuato a causa dell'elevata viscosità del citoplasma, oltre a un sottile strato di scorrimento.
Questo potrebbe probabilmente essere sufficiente perché il citoplasma si muova in un gradiente di velocità piatto, cosa che fa quasi alla stessa velocità delle particelle attive..
I movimenti citoplasmatici si verificano generalmente nelle cellule più grandi di 0,1 millimetri. Nelle cellule più piccole, la diffusione molecolare è rapida, mentre nelle cellule più grandi rallenta. Per questo motivo, le cellule probabilmente di grandi dimensioni richiedono la ciclosi per avere una funzione degli organi efficiente.
Lo spostamento citoplasmatico dipende dalla temperatura intracellulare e dal pH. Gli studi dimostrano che la temperatura nella ciclosi ha una relazione proporzionale diretta con valori termici elevati.
Nelle cellule di tipo vegetale, i cloroplasti si muovono. Ciò è probabilmente legato alla ricerca di una posizione migliore, che gli consenta di assorbire la luce più efficace per svolgere il processo di fotosintesi..
La velocità con cui si verifica questo spostamento è influenzata dal pH e dalla temperatura..
Secondo le ricerche condotte su questo argomento, il pH neutro è quello ottimale per garantire un rapido movimento citoplasmatico. Questa efficienza diminuisce notevolmente in caso di pH acido o basico.
Alcune specie di Paramecium presentano una mobilizzazione rotazionale del citoplasma. In questo, la maggior parte delle particelle citoplasmatiche e degli organelli fluiscono lungo un percorso permanente e in una direzione costante..
Alcuni lavori di ricerca, in cui sono stati utilizzati nuovi metodi di osservazione, immobilizzazione e registrazione, hanno descritto varie proprietà del movimento del citoplasma.
In questo senso, si evidenzia che il profilo di velocità negli strati coassiali del plasma ha una forma a parabola. Inoltre, il flusso nello spazio intercellulare è costante.
Di conseguenza, le particelle usate come marker di questo spostamento hanno movimenti di natura saltellante. Queste caratteristiche del Paramecium, tipiche di una ciclosi rotatoria, potrebbero servire da modello per studi relativi alla funzione e alla dinamica della motilità citoplasmatica..
Lo spostamento citoplasmatico è un fenomeno molto frequente nelle cellule vegetali, che spesso presenta modelli diversi.
Nel lavoro sperimentale, è stato dimostrato che esistono processi autonomi di auto-organizzazione dei microfilamenti. Questo approccio incoraggia la creazione di modelli di trasmissione nella morfogenesi. In questi, si verifica una combinazione di dinamica motoria e idrodinamica, sia a livello macroscopico che microscopico..
D'altra parte, i gambi degli internodi delle alghe verdi Chara corallina hanno celle singole con un diametro di circa 1 millimetro e una lunghezza di pochi centimetri. In cellule di queste grandi dimensioni, la diffusione termica non è un'opzione praticabile per mobilitare in modo efficiente le loro strutture interne..
In questo caso, la ciclosi è un'alternativa efficace, poiché mobilita tutto il fluido intracellulare..
Il meccanismo di questo spostamento coinvolge il flusso diretto della miosina nelle tracce dell'actina, dove potrebbe esserci un riporto del fluido citoplasmatico. Questo a sua volta mobilita il vacuolo, tra gli altri organelli, poiché trasferisce l'impulso attraverso la membrana che lo separa dal citoplasma..
Il fatto che le fibre attraverso le quali si muovono i motori proteici siano elicoidali crea un problema in relazione alla dinamica dei fluidi. Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno incluso l'esistenza di un flusso secondario.
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