Кіріспе
Химотропизм – организмнің сыртқы химиялық стимулға жауап ретінде өсуі. Бұл құбылыс бактерияларда, өсімдіктерде және саңырауқұлақтарда байқалады. Химиялық градиент организмнің өсуына оң немесе теріс әсер ете алады. Оң өсу – стимулға қарай өсу, ал теріс өсу – стимулдан алшақтау. Химотропизм химиотаксистен аздап өзгеше, басты айырмашылық – химотропизм өсумен байланысты, ал химиотаксис – қозғалыспен. Химотроптық процесте, мысалы, жұптасатын ашытқыларда, химиялық компонент болуы мүмкін. Жануарлардан өзгеше, өсімдіктер өздігінен қозғала алмайды, сондықтан оларға жыныстық көбею үшін жеткізу механизмі қажет. Тозаң, аталық гаметофиттің құрамында болады, жәндіктер немесе жел арқылы басқа өсімдікке жеткізіледі. Тозаң үйлесімді болса, өсіп, дамуын бастайды. Осы кезде түтікшеде кальций градиентіне байланысты бағытталған өсуді және тозаң түтігінің ұзаруын қамтамасыз ететін арнайы ұшқыш өсу аймағы пайда болады. Тозаң түтігінің ұзару жылдамдығы нейриттердің даму жылдамдығымен салыстыруға болады.
Chemotropism is defined as the growth of organisms navigated by chemical stimulus from outside of the organism. It has been observed in bacteria, plants and fungi. A chemical gradient can influence the growth of the organism in a positive or negative way. Positive growth is characterized by growing towards a stimulus and negative growth is growing away from the stimulus. Chemotropism is slightly different from Chemotaxis, the major difference being that chemotropism is related to growth, while chemotaxis is related to locomotion. A chemotropic process may have an underlying chemotactic component, as is the case with mating yeast. Unlike animals, plants cannot move, and therefore need a delivery mechanism for sexual reproduction. Pollen, which contains the male gametophyte is transferred to another plant via insects or wind. If the pollen is compatible it will germinate and begin to grow. In response the tube develops a defined tip growth area that promotes directional growth and elongation of the pollen tube due to a calcium gradient. The pollen tube elongates at a rate comparable to neurite development
An example of positive and negative chemotropism is shown by a plant's roots; the roots grow towards useful minerals displaying positive chemotropism, and grow away from harmful acids displaying negative chemotropism.
Өсімдік тамырлары оң және теріс химотропизмнің мысалы болып табылады: тамырлар пайдалы минералдарға қарай өседі (оң химотропизм), ал зиянды қышқылдардан алшақтайды (теріс химотропизм).
Chemotropism is defined as the growth of organisms navigated by chemical stimulus from outside of the organism. It has been observed in bacteria, plants and fungi. A chemical gradient can influence the growth of the organism in a positive or negative way. Positive growth is characterized by growing towards a stimulus and negative growth is growing away from the stimulus. Chemotropism is slightly different from Chemotaxis, the major difference being that chemotropism is related to growth, while chemotaxis is related to locomotion. A chemotropic process may have an underlying chemotactic component, as is the case with mating yeast. Unlike animals, plants cannot move, and therefore need a delivery mechanism for sexual reproduction. Pollen, which contains the male gametophyte is transferred to another plant via insects or wind. If the pollen is compatible it will germinate and begin to grow. In response the tube develops a defined tip growth area that promotes directional growth and elongation of the pollen tube due to a calcium gradient. The pollen tube elongates at a rate comparable to neurite development
An example of positive and negative chemotropism is shown by a plant's roots; the roots grow towards useful minerals displaying positive chemotropism, and grow away from harmful acids displaying negative chemotropism.
Жануарлардағы химиотропизм
Күрделі организмдерде химиялық қозғалыстың мысалы – клеткадан тыс сигналдарға жауап ретінде жеке нейрондық клетка аксондарының өсуі. Шығарылған ақуыздар белгілі бір нейрондарды тартуға немесе кері қағылуға мүмкіндік береді. Нейрондық өсуге көмектесетін нетриндер, семафориндер, нейротрофиндер және фибробласт өсу факторлары сияқты бірнеше сигналдық ақуыздар анықталған. Нейрондық өсу конустары олардың аралық немесе соңғы мақсаттарынан бөлінетін химиоаттрактант молекулаларының градиенттерімен бағытталады. Перифериялық нейрондардың аксондары химиялық тропизм арқылы бағытталады және кейбір орталық аксондардың бағытталған өсуі де химиялық тропизмге жауап екендігіне дәлелдер бар. Химиялық тропизм орталық нерв жүйесінде де жұмыс істейтінін анықтау қажет. Сондай-ақ, нейрондық регенерация кезінде дәлелдер байқалды, онда химиялық тропизмдік заттар ганглиондық нейриттерді дегенерацияланған нейрондық түйіндіге бағыттайды.
Саңырауқұлақтардағы химиотропизм
Грибтік химиотропизм туралы алғаш рет 100 жыл бұрын Антон де Бари хабарлаған. Химиотропизмді пайдаланатын саңырауқұлақтың бір мысалы – ашытқы. Ашытқылар жұптасу үшін химиялық феромондарды бөліп шығарады. Әр гаплоидты ашытқы жасушасы белгілі бір гаплоидты гендерді көрсетеді; гаплоидты α жасушалары α гендерін, ал гаплоидты a жасушалары a гендерін көрсетеді. Әрбір жасуша түрі ерекше феромонды бөліп шығарады: a немесе α факторларын. Осы факторларды бөліп шығару арқылы жұптасу кезінде ашытқы жасушасының екінші түрін тартатын химиялық градиент пайда болады. Ашытқының градиентті сезінуі үшін олар a немесе α факторларын байланыстыратын тиісті рецепторларға ие болуы керек: тиісінше Ste3 және Ste2. Феромондарды анықтауға арналған рецепторлар – жеті трансмембраналық G белок байланысқан рецепторлар (GPCR).