KEMOTAKTISISME: APA ITU, CONTOH - BIOLOGI - 2025

The 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 memungkinkannya untuk bergerak. Ini sangat penting untuk semua makhluk hidup. Ini diperlukan dari saat makhluk baru dilahirkan, dan penting bahwa itu dilakukan selama fase perkembangan embrio dan janin yang berbeda.

Sumber: Gabriel Bolívar

Kemotaktisisme sangat penting untuk menjalankan fungsi normal organisme multiseluler; Misalnya nutrisi dan pertahanan tubuh.

Kemotaksis bakteri ditemukan oleh Engelmann dan Pfeffer lebih dari seabad yang lalu. Telah ditentukan bahwa mikroorganisme ini dapat menghadirkan berbagai jenis kemotaksis, tergantung pada apakah rangsangannya adalah daya tarik atau tolakan terhadap agen kemotaksis.

Cara terjadinya respons kemotaktik atau karakteristik gerakan bervariasi sesuai dengan organ penggerak yang dimiliki organisme.

Apa itu kemotaktisisme?

Kemotaktisisme adalah respons yang disajikan oleh sel prokariotik atau eukariotik, organisme uniseluler atau multiseluler yang bergerak. Gradien atau perbedaan konsentrasi zat kimia mempengaruhi arah pergerakannya, karena ia menanggapi gradien yang ada di lingkungannya.

Faktor kemotaktik adalah zat anorganik atau organik. Di dalam membran sel organisme terdapat protein kemotaksis, yang berfungsi sebagai reseptor dengan mendeteksi berbagai jenis gradien kimiawi zat tersebut.

Gerakan bakteri

Bakteri berenang dalam garis lurus dengan memutar flagela berlawanan arah jarum jam. Pada interval tertentu, ada perubahan arah flagela; yang dimanifestasikan dalam gerakan bakteri seperti melompat atau melompat.

Secara umum, sinyal kemotaktik dari media mempengaruhi pergerakan bakteri. Ketika bakteri mendekati suatu atraktan, ia berenang dalam garis lurus lebih lama, kadang-kadang menunjukkan lompatan; sedangkan ketika bergerak menjauh dari faktor kimia, ia melakukannya dengan lebih banyak lompatan.

Kemotaktisisme berbeda dari kemokinesis atau kemokinesis, dalam hal gradien mengubah kemungkinan pergerakan hanya dalam satu arah; Artinya, dalam kemokinesis, bahan kimia menghasilkan gerakan organisme yang tidak berorientasi atau acak.

Jenis

Mempertimbangkan pengertian atau arah pergerakan sel dalam kaitannya dengan faktor atraktan, maka dijelaskan keberadaan dua jenis kemotaktisisme: positif dan negatif.

Kemotaktisisme positif

Pergerakan organisme terjadi menuju konsentrasi zat kimia yang lebih tinggi yang ditemukan di lingkungannya.

Misalnya: ketika bakteri bergerak atau berenang tertarik ke tempat di mana terdapat konsentrasi karbon yang lebih besar dalam bentuk glukosa.

Jenis kemotaktisisme ini diwakili dalam gambar. Organisme pindah ke daerah di mana terdapat konsentrasi zat bermanfaat yang lebih besar untuknya; sedangkan dalam kemotaktisisme negatif, yang terjadi sebaliknya: tidak ada yang menuju wilayah di mana konsentrasi zat berbahaya lebih rendah.

Kemotaktisisme negatif

Itu terjadi ketika pergerakan organisme terjadi ke arah yang berlawanan dari situs di mana ada konsentrasi bahan kimia yang dapat menyebar lebih besar.

Contoh dari jenis kemotaktisisme negatif ini terjadi ketika bakteri dapat menjauh dari bahan kimia tertentu yang berbahaya bagi mereka. Mereka menarik diri, lari dari tempat di mana terdapat zat, seperti fenol, yang merupakan racun bagi mereka.

Selain kemotaksis yang dijelaskan, ada klasifikasi lain gerakan yang dihasilkan sebagai respons terhadap jenis modifikasi yang terjadi di lingkungan:

-Aerotaxis, yaitu pergerakan sel menuju lokasi di mana terdapat konsentrasi oksigen yang optimal.

-Phototaxis, atau pergerakan bakteri ke tempat-tempat di mana terdapat lebih banyak cahaya.

-Taksi. Yang terakhir terdiri dari pergerakan bakteri ke tempat-tempat yang terdapat akseptor elektron; misalnya, ion nitrat (NO ₃ ^- ).

Contoh

-Kemotaktisisme dalam nutrisi bakteri

Kehadiran faktor kemotaktik atau atraktan kimiawi, seperti gula atau asam amino, ditangkap oleh reseptor spesifik untuk zat yang terletak pada 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 atraktan menyebabkan penghambatan sementara demetilasi, sedangkan faktor penolak merangsang demetilasi.

-Dalam pembuahan dan perkembangan embrio

Kemotaktisisme bertanggung jawab atas pembuahan. Dalam hal ini, gradien konsentrasi disebabkan oleh progesteron yang dilepaskan oleh sel glomerulus (yang mengelilingi zona pelusida oosit). Ini menyebabkan sperma melakukan perjalanan ke sel telur di tuba falopi.

Selama berbagai tahap perkembangan embrionik, dan selama organogenesis, sel-sel bermigrasi dan mengatur dirinya sendiri sebagai respons terhadap sejumlah besar faktor kemotaktik spesifik; seperti halnya faktor pertumbuhan.

-Kemotaktisisme pada 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 kemotaktisisme, migrasi cepat atau kedatangan leukosit polimorfo-nuklear ke tempat infeksi terjadi.

Peptida bakteri dimulai dengan N-formil-metionin, yang merupakan atraktan kemo untuk banyak sel inang fagositik.

Faktor kemotaktik dihasilkan oleh komplemen

Komplemen adalah sekumpulan protein serum yang memiliki fungsi pertahanan di dalam tubuh dan diaktifkan oleh serangkaian reaksi proteolitik secara berurutan atau bertingkat.

Komplemen ini dapat diaktifkan bila bersentuhan dengan mikroorganisme infeksius atau dengan kompleks antigen-antibodi; Di antara fragmen aktif yang dihasilkan adalah C5a.

Fungsi utama dari fragmen komplemen C5a adalah kemotaksis, dimana ia menarik leukosit dan monosit neutrofil. Sel-sel ini melalui diapédesis melintasi endotel vaskular dan mencapai jaringan atau mukosa yang terinfeksi untuk mempengaruhi 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 kemotaktisisme pada penyakit menular

Secara umum, kemotaksis dimodifikasi pada pasien dengan penyakit menular seperti AIDS dan brucellosis.

Kemotaktisisme dapat menurun pada beberapa sindrom di mana fagositosis dihambat. Ini dapat terjadi pada penyakit inflamasi seperti artritis, metastasis tumor, keracunan asbes, dan kondisi lainnya.

Referensi

1. Ulasan Tahunan. (1975). Kemotaksis pada Bakteri. Diperoleh dari: nemenmanlab.org
2. Brooks, G.; Butel, J. dan Morse S. (2005). Mikrobiologi Medis Jawetz, Melnick dan Adelberg. (Edisi ke-18) Meksiko: The Modern Manual
3. Spermatozoa Chemotaxis. Spermatozoa Chemotaxis Landak Laut. Diperoleh dari: embryology.med.unsw.edu.au
4. Wikipedia. (2018). Kemotaksis. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Williams & Wilkins (1994). Mekanisme Mikrobiologi penyakit menular. (2nd. Ed.) Buenos Aires: Panamericana