Клетки любят есть округлое и вытянутое

Поглощая частицы из внешней среды, клетки обращают внимание на их форму.

Несложные организмы, состоящие всего из одной-единственной клетки, питаются посредством фагоцитоза: натолкнувшись на какую-нибудь вкусную частицу, одноклеточное выпячивает мембрану, окружает ей кусочек пищи и втягивает его в таком мембранном конверте в себя. (Подобный захват капельки жидкости именуется пиноцитозом.) Дальше в мембранном пузырьке с едой, появлявшемся в клетки, начинаются пищеварительные процессы. Совершенно верно так же, кстати говоря, ведут себя иммунные лейкоциты и макрофаги, задача которых – поглощать бактерии, обломки погибших клеток и странные чужеродные вещества, показавшиеся в организме.

Нейтрофил, поглощающий туберкулёзную бактерию. (Фото NavySoul / www.flickr.com/photos/37488016@N08/7339769784/.) Отношение клетки к частицам различной формы, каковые она имела возможность бы съесть. (Иллюстрация Imperial College, London.)‹ ›

До сих пор биологи, разглядывая процесс поглощения клеткой частиц, воображали эти частицы как условные сферы. Но на самом-то деле клетки сталкиваются не только со сферическими объектами – и бактерии, и всевозможные частицы смогут быть палочковидными, изогнутыми, какой-то сложной неправильной формы и т. д. В этот самый момент появляется вопрос: как клетка сама относится к форме того, что она желает съесть? Предпочитает ли она круглое цилиндрическому либо прямое изогнутому?

Дэвид Ричардс (David M. Richards) из Экстереского университета и Роберт Эндрес (Robert G. Endres) из Имперского колледжа Лондона утверждают, что клеткам вправду не всё равняется, какой формой владеет фагоцитируемая частица. В собственной статье в Proceedings of the National Academy of Sciences исследователи обращают внимание на два серьёзных момента, сопровождающих процесс поглощения.

Во-первых, как мы сообщили, клетка в ходе фагоцитоза формирует чашеобразное выпячивание мембраны, и физические процессы, происходящие наряду с этим в мембране, похожи на те, каковые обрисовывает задача Стефана – так именуют особенную краевую задачу (другими словами совокупность математических уравнений), говорящую об трансформациях фазового состояния вещества, в то время, когда граница между фазами изменяется со временем (как к примеру, при таянии льда). Во-вторых, в случае если иммунная клетка сталкивается с страшным объектом, она выделяет некие сигнальные молекулы, каковые воздействуют на мембранные рецепторы и тем самым оказывают помощь мембране изогнуться так, дабы удачно связать и проглотить вредную частицу.

В случае если учесть и физические процессы в мембране, обрисовываемые задачей Стефана, и молекулярные процессы, связанные сигнальными молекулами, то возможно заметить, что какие-то формы клетка будет глотать более с радостью, а какие-то – менее. К примеру, что-то вытянутое, эллипсоидное либо цилиндрическое она съест более с радостью, чем простую сферу; но в случае если эллипс ляжет на мембрану боком, то клетка съесть его не сможет. Какая-нибудь более сложная геометрия также приведёт к: в случае если клетка постарается втянуть в себя что-то наподобие песочных часов (к примеру, какую-нибудь другую клетку в ходе деления), то такие «песочные часы» остановятся на половине пути.

Всё это в полной мере согласуется с некоторыми экспериментальными наблюдениями: к примеру, как мы знаем, что некоторых бактерий иммунные клетки поглощают с большей эффективностью, чем вторых, и дело тут, по всей видимости, не только в особенных маскировочных умениях микробов, но и в их геометрии. В возможности такую модель фагоцитоза возможно было бы применять в фармакологии: разрабатывая наночастицы с лекарством внутри, предназначенные для попадания вовнутрь клетки, нужно следить, дабы частицы были хорошим формы, в противном случае клетка не захочет их проглотить.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Top 15 Mysterious Photographs That NEED Explaining

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Мутации в раковых клетках подчиняются эволюционным законам

  Эволюционный подход разрешает выяснить, какие конкретно мутации сейчас необходимы раковой опухоли чтобы выжить, а какие конкретно, напротив, способны…

• Шизофрении добавили генов

  Обстоятельством шизофрении смогут стать мутации в более чем ста участках отечественной ДНК. От шизофрении страдает приблизительно каждый сотый человек на…

• Рак лёгких может «спать» больше 20 лет

  Злокачественные мутации, вызванные курением, смогут годами ожидать собственного часа, дабы запустить развитие опухоли – кроме того в случае если человек…