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細胞質運動とは何ですか？
の 細胞質の動き, 原形質流動またはシクロクロスとも呼ばれ、植物または動物細胞内の流動性物質（細胞質）の移動です。動きは細胞内の栄養素、タンパク質、細胞小器官を運びます.
1830年代に初めて発見された細胞質内流動の存在は、細胞が生命の基本的な単位であることを生物学者に納得させるのに役立ちました.
細胞質内伝達のメカニズムは完全には理解されていないが、それは一方のタンパク質を他方に対して移動させるためにアデノシン三リン酸を使用する２つのタンパク質からなる分子「モーター」タンパク質によって仲介されると考えられる。.
マイクロフィラメントまたは微小管などのタンパク質の1つが基質に固定されたままである場合、モータータンパク質は細胞質を通って細胞小器官および他の分子を動かすことができる。.
モータータンパク質は、アクチンフィラメント、細胞膜内の電流と平行な列に並んだ長いタンパク質繊維からなることが多い.
細胞小器官に結合したミオシン分子はアクチン繊維に沿って動き、細胞小器官を牽引し、他の細胞質内容物を同じ方向に一掃する。.
細胞質内伝達、または細胞周期性は、植物細胞内でエネルギーを消費する事象であり、細胞質内に栄養分を分配するために使用されます。それは拡散が物質の分布のために適切ではないより大きな細胞では一般的です.
植物では、光合成のための最大の光吸収のために葉緑体を分配するのにも使用できます。微小管や微小フィラメントが役割を果たして細胞小器官の運動タンパク質と相互作用するという仮説が立てられているが、科学者たちはまだこの過程がどのように起こるのか理解していない。.
いくつかの植物細胞では、葉緑体および顆粒を担持する細胞壁の隣の細胞の周辺部分に限定された急速に回転する細胞質内運動がある。.
この動きは光によって増大させることができ、そして温度およびｐＨに依存する。オーキシン、または植物成長ホルモンも運動の速度を速めることができます。繊毛虫などの原生動物では、より遅い周期運動が細胞体を介して消化液胞を輸送する.
細胞質内伝達
植物細胞における細胞質内伝達はミクロフィラメントの自己組織化を通して自然に生じる
多くの細胞は、それらのすべての水分含有量の大規模な活発な循環、細胞質流動または運動と呼ばれる過程を示す。この現象は植物細胞で特に頻繁に見られ、著しく調節された流動パターンを示すことが多い.
前記細胞における駆動機構において、ミオシンで被覆された細胞小器官は、それらが周辺に固定されたアクチンフィラメントの束に沿って細胞質を処理するにつれて細胞質を同伴する。このプロセスは、細胞規模でのコヒーレントフローに必要な規則正しいアクチン配置を構築する開発プロセスです。.
ポリマーフィラメントと相互作用するモータータンパク質の基礎をなす基本的なパラダイムは、理論的環境および実験的環境の両方において挙動を形成する多くのパターンを有することが観察されている。.
しかしながら、これらの研究はしばしば特定の生物学的システムの文脈から引き出されており、特に細胞質伝達の発達との直接的な関連はなされていない。.
秩序ある流れの形成を推進し、微視的なものと巨視的なものを結び付ける基本的な力学を理解するために、代替の「トップダウン」アプローチが正当化される.
これを行うために、我々は特定のプロトタイプシステムを通して問題に取り組みます。我々はおそらく最も驚くべき例、水生藻類Chara corallinaを採用します。.
Charaの巨大な円筒形節間細胞は、直径1 mm、長さ最大10 cmです。 「回旋」と呼ばれるその回転流は、ミオシンモータータンパク質で被覆された小胞体（小胞体内）によって駆動され、それは多くの連続的な平行線およびアクチンフィラメントから反対方向に向けられた2つの縦バンドに沿って滑る。.
各ケーブルは多数の個々のアクチンフィラメントの束で、それぞれのフィラメントは同じ固有極性を持ちます。ミオシンのモーターは、小さい方の端から大きい方の端に向かって（スパイク付きで）方向を定めてフィラメント上を移動します。.
これらのケーブルは、細胞の周囲に皮質的に固定された葉緑体に取り付けられ、50〜100μm/ sの流速を生じる。それは複雑な化学パターンの結果であると推論することができるが、この単純だが印象的なパターンが形態形成中にどのように形成されるかは明らかではない.
褐藻類の細胞における細胞質内流動のメカニズム：アクチンフィラメントに沿った小胞体の滑り
藻類の直接凍結巨大細胞の電子顕微鏡観察は、それらの細胞質の流動領域を貫通する吻合管および粗面小胞体の槽の連続三次元ネットワークを示す。.
この小胞体の一部は、静止皮質細胞質との界面でアクチンフィラメントの平行な束と接触する.
小胞体ネットワークに絡み合っているミトコンドリア、グリコソーム、および他の小さな細胞質オルガネラは、それらが流れるにつれてブラウン運動を示す.
アクチンリードに沿った小胞体の膜の結合および滑りはまた、これらの細胞の細胞質がＡＴＰを含有する緩衝液に解離した直後に視覚化することもできる。.
解離したアクチンケーブルとの界面で生じる剪断力は、小胞体および他のオルガネラの大きな凝集体を動かす。急速凍結電子顕微鏡と生細胞ビデオ顕微鏡と解離した細胞質の組み合わせは細胞質透過が静止アクチンワイヤに沿って滑る小胞体の膜に依存することを示す.
したがって、小胞体の連続的なネットワークは、皮質アクチンリードの離れた細胞内の深い細胞質に原動力を発生させる手段を提供する。.
細胞内輸送における役割
分子基盤および細胞質運動の流体力学に関して多数の研究が発表されているが、比較的少数の著者がそれらの機能についての議論を試みている。.
長い間、この流れが分子輸送を助けることが示唆されてきた。しかしながら、伝達が代謝率を加速させるメカニズムに関する具体的な仮説はほとんど分析されていない。.
拡散は細胞内の多くの輸送現象を説明することができず、経路に沿った恒常性の程度はそれらが能動輸送の形態であると仮定することを超えて説明することができない。.
この生物に見られるミオシンが現存する中で最も知られているものであるという事実にも反映されているように、藻類中の流れの高度に対称的なトポロジーはかなりの進化コストで進化したように思われる。.
我々が藻類について知っていることに基づいて、我々は伝染が細胞代謝における多数の役割に関与していることを見ます。それは細胞間の輸送を助け、それ故、芽の先端で新しく形成された細胞に細胞の構成要素の一定の流れを供給するために不可欠である。.
周囲の水からの無機炭素の吸収を促進するアルカリバンドを維持することも重要であると思われます。しかし、ほとんど答えが残されていない重要な問題はまさに細胞質運動の役割が他の生物の細胞の大きさを制限するように思われる拡散ボトルネックの排除において果たすことができるものです.
実際、流れは細胞容積の急速な拡大の間恒常性調節を助けるかもしれません、しかしそれが研究の開いた領域であり続ける正確なメカニズム.
細胞内輸送に対する細胞質内流動の影響の定量化された議論に関する最も重要な貢献は、間違いなくPickardです。この科学者は、細胞の大きさに伴う流速と拡散時間スケールの拡大、ならびに葉緑体列を囲むペリプラズムの停滞層と小胞体の可動層との間の相互作用について話しました。.
彼は、点源の移流が濃度場の変動を滑らかにすることによって恒常性を助けることができるという可能性を指摘しました。彼はまた、その本来の目的が細胞骨格に沿った粒子の輸送であるならば、細胞質の流れそれ自体が必ずしも細胞に利益を与える必要はないという考えを提起した。.
細胞質内移動は大きな植物細胞における分子と小胞の分布を可能にする
水生植物および陸生植物に関する最近の研究は、同様の現象が細胞小器官および小胞の細胞内輸送を決定することを示している。これは、発生と外部刺激への応答に関与する細胞内シグナル伝達の側面が種を超えて保存されていることを示唆している.
細胞骨格のフィラメントに沿った分子モーターの運動は、直接的または間接的に流動性の細胞質ゾルを引きずり、細胞内の分子症の勾配に影響を及ぼし、力のような潜在的に重要な代謝的影響をもたらす。細胞増殖用モーター.
ミオシンXIは、水生植物および陸生植物において細胞質内の流れを促進する細胞小器官の運動に機能することが研究により示されています。水生植物と地球の間のオルガネラの動きを推進する細胞骨格の保存された機構にもかかわらず、植物細胞における細胞周期の速度は細胞型、細胞発生の段階、および植物種によって異なります。.
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