kemotaksis adalah proses biologis di mana gerakan atau perpindahan dari beberapa sel yang akan tertarik ke agen kemotaktik (bahan kimia) terjadi. Sel-selnya bisa prokariotik atau eukariotik ; misalnya bakteri dan leukosit.
Fenomena ini terjadi pada organisme uniseluler dan multiseluler, yang memiliki organ penggerak yang memungkinkan mereka untuk bergerak. Hal ini sangat penting untuk semua makhluk hidup . Ini diperlukan sejak makhluk baru dilahirkan, dan penting untuk dilakukan selama fase perkembangan embrio dan janin yang berbeda.
Sumber: Gabriel Bolívar
Kemotaksis sangat penting untuk menjalankan fungsi normal organisme multiseluler; misalnya nutrisi dan pertahanan tubuh.
Kemotaksis bakteri ditemukan oleh Engelmann dan Pfeffer lebih dari satu abad yang lalu. Ditentukan bahwa mikroorganisme ini dapat menghadirkan berbagai jenis kemotaksis, tergantung pada apakah stimulus tersebut merupakan daya tarik atau tolakan terhadap agen kemotaksis.
Cara terjadinya respons kemotaktik atau karakteristik gerakan bervariasi sesuai dengan organ gerak yang dimiliki organisme.
Indeks artikel
Apa itu kemotaksis?
Chemotacticism adalah respon yang disajikan oleh sel prokariotik atau eukariotik, organisme uniseluler atau multiseluler yang bergerak. Gradien atau perbedaan konsentrasi zat kimia mempengaruhi arah pergerakannya, karena ia merespons gradien yang ada di lingkungannya.
Faktor kemotaksis adalah zat anorganik atau organik. Di dalam membran sel organisme terdapat protein kemotaksis, yang berfungsi sebagai reseptor dengan mendeteksi berbagai jenis gradien kimia zat ini.
Gerakan bakteri
Sebuah bakteri berenang dalam garis lurus dengan memutar flagela berlawanan arah jarum jam. Pada interval tertentu, terjadi perubahan arah flagela; apa yang diwujudkan dalam gerakan bakteri seperti melompat atau melompat.
Secara umum, sinyal kemotaksis media mempengaruhi pergerakan bakteri. Ketika bakteri mendekati penarik, ia berenang dalam garis lurus lebih lama, kadang-kadang menunjukkan lompatan; sementara ketika bergerak menjauh dari faktor kimia, ia melakukannya dengan lebih banyak lompatan.
Kemotaksis berbeda dengan kemokinesis atau kemokinesis, karena gradien mengubah kemungkinan pergerakan hanya dalam satu arah; yaitu, dalam kemokinesis, bahan kimia menghasilkan gerakan organisme yang tidak berorientasi atau acak.
Jenis
Mempertimbangkan arti atau arah pergerakan sel dalam kaitannya dengan faktor penarik, keberadaan dua jenis kemotaksis dijelaskan: positif dan negatif.
Kemotaktisisme positif
Pergerakan organisme terjadi menuju konsentrasi yang lebih tinggi dari zat kimia yang ditemukan di lingkungannya.
Misalnya: ketika bakteri bergerak atau berenang tertarik ke tempat-tempat yang memiliki konsentrasi karbon yang lebih tinggi dalam bentuk glukosa.
Jenis chemotacticism diwakili dalam gambar. Organisme bergerak ke daerah di mana terdapat konsentrasi zat bermanfaat yang lebih besar untuknya; sedangkan dalam kemotaktik negatif, terjadi kebalikannya: tidak ada ke arah daerah di mana konsentrasi zat berbahaya lebih rendah.
Kemotaktisisme negatif
Itu terjadi ketika pergerakan suatu organisme terjadi dalam arah yang berlawanan dari situs di mana terdapat konsentrasi yang lebih besar dari zat kimia yang dapat terdifusi.
Contoh dari jenis kemotaktisisme negatif ini terjadi ketika bakteri dapat menjauh dari bahan kimia tertentu yang berbahaya bagi mereka. Mereka menarik diri, melarikan diri dari tempat di mana ada zat, seperti fenol, yang merupakan racun bagi mereka.
Terlepas dari kemotaksis yang dijelaskan, ada klasifikasi gerakan lain yang dihasilkan sebagai respons terhadap jenis modifikasi yang terjadi di lingkungan:
-Aerotaksis, yaitu pergerakan sel menuju tempat dimana terdapat konsentrasi oksigen yang optimal.
-Fototaksis, atau perpindahan bakteri ke tempat-tempat yang memiliki jumlah cahaya yang lebih banyak.
-Taksi. Yang terakhir terdiri dari pergerakan bakteri ke tempat-tempat di mana ada akseptor elektron; misalnya, ion nitrat (NO 3 – ).
Contoh
-Kemotaksis dalam nutrisi bakteri
Adanya faktor kemotaksis atau atraktan kimia, seperti gula atau asam amino, ditangkap oleh reseptor spesifik untuk zat yang terletak di membran bakteri.
Metilasi dan demetilasi protein membran spesifik yang dimediasi oleh siklik guanosin monofosfat (cGMP) telah dijelaskan sebagai salah satu mekanisme yang menyebabkan bakteri melakukan berbagai jenis kemotaksis.
Faktor kemotaktik penarik menyebabkan penghambatan sementara demetilasi, sedangkan faktor penolak merangsang demetilasi.
-Dalam pembuahan dan perkembangan embrio
Chemotacticism bertanggung jawab untuk pembuahan. Dalam hal ini, gradien konsentrasi disebabkan oleh pelepasan progesteron oleh sel-sel glomerulus (yang mengelilingi zona pelusida oosit). Hal ini menyebabkan sperma melakukan perjalanan ke sel telur di tuba falopi.
Selama berbagai tahap perkembangan embrio, dan selama organogenesis, sel bermigrasi dan mengatur diri mereka sendiri sebagai respons terhadap sejumlah besar faktor kemotaksis spesifik; seperti faktor pertumbuhan.
-Kemotaksis dalam peradangan
Faktor yang dihasilkan oleh mikroorganisme
Dalam reaksi inflamasi yang dihasilkan sebagai respons terhadap infeksi, mikroorganisme yang sama, seperti bakteri, menghasilkan zat kemotaktik. Mereka menginduksi chemotacticism, migrasi cepat atau kedatangan leukosit polimorfo-nuklir ke tempat infeksi berlangsung.
Peptida bakteri memulai dengan N-formil-metionin, yang merupakan penarik kemo dari banyak sel inang fagosit.
Faktor kemotaktik yang dihasilkan oleh komplemen
Komplemen adalah seperangkat protein serum yang memiliki fungsi pertahanan dalam tubuh dan diaktifkan oleh serangkaian reaksi proteolitik secara berurutan atau kaskade.
Komplemen ini dapat diaktifkan ketika bersentuhan dengan mikroorganisme infeksius atau dengan kompleks antigen-antibodi; C5a adalah salah satu fragmen aktif yang dihasilkan.
Fungsi utama fragmen komplemen C5a adalah kemotaksis, yang menarik leukosit dan monosit neutrofilik. Sel-sel ini dengan diapedesis melintasi endotel vaskular dan mencapai jaringan atau mukosa yang terinfeksi untuk melakukan fagositosis atau menelan patogen atau partikel asing.
Faktor kemotaktik yang dihasilkan oleh sel
Beberapa sel, seperti monosit dan makrofag, menghasilkan zat kemotaktik, termasuk leukotrien dan berbagai interleukin. Limfosit B dan T juga melepaskan sitokin kemotaktik, yang efeknya meningkatkan reaksi kekebalan.
-Perubahan kemotaktik pada penyakit menular
Secara umum, kemotaksis dimodifikasi pada pasien dengan penyakit menular seperti AIDS dan brucellosis.
Kemotaktik dapat menurun pada beberapa sindrom di mana fagositosis dihambat. Ini dapat terjadi pada penyakit inflamasi seperti radang sendi, metastasis tumor, keracunan asbes, di antara kondisi lainnya.
Referensi
- Ulasan Tahunan. (1975). Kemotaksis pada Bakteri. Dipulihkan dari: nemenmanlab.org
- Brooks, G.; Butel, J. dan Morse S. (2005). Jawetz, Melnick, dan Mikrobiologi Medis Adelberg. (Edisi ke-18) Meksiko: Manual Modern
- Kemotaksis spermatozoa. Kemotaksis Spermatozoa Landak Laut. Diperoleh dari: embriologi.med.unsw.edu.au
- Wikipedia. (2018). kemotaksis. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Williams & Wilkins (1994). Mikrobiologi Mekanisme penyakit menular. (2nd. Ed.) Buenos Aires: Panamericana