Motilidad

Capacidad de moverse utilizando energía metabólica.

División celular. Todas las células pueden considerarse móviles por tener la capacidad de dividirse en dos nuevas células hijas. ^[1]

La motilidad es la capacidad de un organismo de moverse de forma independiente utilizando energía metabólica. Este concepto biológico abarca el movimiento en distintos niveles, desde organismos completos hasta células y componentes subcelulares.

La motilidad se observa en animales, microorganismos e incluso en algunas estructuras vegetales y desempeña un papel crucial en actividades como la búsqueda de alimento, la reproducción y las funciones celulares. Está determinada genéticamente, pero puede verse influida por factores ambientales.

En los organismos multicelulares, la motilidad se ve facilitada por sistemas como el nervioso y el musculoesquelético , mientras que a nivel celular, implica mecanismos como el movimiento ameboide y la propulsión flagelar. Estos movimientos celulares pueden ser dirigidos por estímulos externos, un fenómeno conocido como taxis. Algunos ejemplos son la quimiotaxis (movimiento a lo largo de gradientes químicos) y la fototaxis (movimiento en respuesta a la luz).

La motilidad también incluye procesos fisiológicos como los movimientos gastrointestinales y el peristaltismo. Comprender la motilidad es importante en biología, medicina y ecología, ya que afecta a procesos que van desde el comportamiento bacteriano hasta la dinámica de los ecosistemas.

Definiciones

La motilidad, la capacidad de un organismo para moverse de forma independiente, utilizando energía metabólica, ^{[2] [3]} puede contrastarse con la sesilidad , el estado de los organismos que no poseen un medio de autolocomoción y normalmente son inmóviles. La motilidad se diferencia de la movilidad , la capacidad de un objeto de moverse.

El término vagilidad significa una forma de vida que puede moverse, pero sólo pasivamente; los organismos sésiles, incluidas las plantas y los hongos, a menudo tienen partes vagiles, como frutas, semillas o esporas, que pueden dispersarse por otros agentes como el viento, el agua u otros organismos. ^[4]

La motilidad está determinada genéticamente , ^[5] pero puede verse afectada por factores ambientales como las toxinas . El sistema nervioso y el sistema musculoesquelético proporcionan la mayor parte de la motilidad de los mamíferos. ^{[6] [7] [8]}

Además de la locomoción animal , la mayoría de los animales son móviles, aunque algunos son vagiles, descritos como de locomoción pasiva . Muchas bacterias y otros microorganismos , incluidos incluso algunos virus , ^[9] y organismos multicelulares son móviles; algunos mecanismos de flujo de fluidos en órganos y tejidos multicelulares también se consideran ejemplos de motilidad, como ocurre con la motilidad gastrointestinal . Los animales marinos móviles se denominan comúnmente de natación libre, ^{[10] [11] [12]} y los organismos móviles no parásitos se denominan de vida libre. ^[13]

La motilidad incluye la capacidad de un organismo para mover los alimentos a través de su tracto digestivo . Existen dos tipos de motilidad intestinal: peristalsis y segmentación . ^[14] Esta motilidad se produce por la contracción de los músculos lisos del tracto gastrointestinal que mezclan el contenido luminal con diversas secreciones (segmentación) y mueven el contenido a través del tracto digestivo desde la boca hasta el ano (peristalsis). ^[15]

Nivel celular

Los citoesqueletos eucariotas inducen a las células a moverse a través de líquidos y superficies, se dividen en nuevas células y el citoesqueleto guía el transporte de orgánulos dentro de la célula. Este video captura citoesqueletos teñidos de la sección transversal de una hoja de Arabidopsis thaliana . ^[16]

A nivel celular existen diferentes modos de movimiento:

• movimiento ameboide , un movimiento parecido al gateo, que también permite nadar ^{[17] [18]}
• filopodios , que permiten el movimiento del cono de crecimiento axonal ^[19]
• Motilidad flagelar , un movimiento similar al de la natación (observado, por ejemplo, en los espermatozoides , impulsados ​​por el latido regular de su flagelo , o en la bacteria E. coli , que nada rotando un flagelo procariota helicoidal)
• movilidad de planeo
• movilidad enjambre
• Movilidad espasmódica , una forma de movilidad utilizada por las bacterias para arrastrarse por superficies utilizando filamentos con forma de gancho llamados pili tipo IV .

Muchas células no son móviles, por ejemplo Klebsiella pneumoniae y Shigella , o en circunstancias específicas como Yersinia pestis a 37 °C. ^{[ cita requerida ]}

Movimientos

Los acontecimientos percibidos como movimientos pueden ser dirigidos:

• a lo largo de un gradiente químico (ver quimiotaxis )
• a lo largo de un gradiente de temperatura (ver termotaxis )
• a lo largo de un gradiente de luz (ver fototaxis )
• a lo largo de una línea de campo magnético (ver magnetotaxis )
• a lo largo de un campo eléctrico (ver galvanotaxis )
• a lo largo de la dirección de la fuerza gravitacional (ver gravitaxis )
• a lo largo de un gradiente de rigidez (ver durotaxis )
• a lo largo de un gradiente de sitios de adhesión celular (ver haptotaxis )
• junto con otras células o biopolímeros

• 
  Los músculos dan la capacidad para el movimiento voluntario y el movimiento involuntario como en los espasmos musculares y los reflejos . A nivel del sistema muscular , la motilidad es sinónimo de locomoción . ^{[20] [21]}
• 
  La mayoría de los espermatozoides tienen un solo flagelo que los ayuda a nadar. Los revestimientos cervical , uterino y de las trompas de Falopio del sistema reproductor femenino desempeñan un papel más importante en el transporte de los espermatozoides a los óvulos .
• 
  Las velocidades récord que alcanzan los guepardos se deben en gran medida a su motilidad muscular.
• 
  Los brotes de las plantas se mueven creciendo hacia la luz. Esto se conoce como fototropismo positivo . Las raíces crecen en dirección contraria a la luz. Esto se conoce como fototropismo negativo.
• 
  Los monocitos y macrófagos del sistema inmunitario engullen a las bacterias extendiendo sus pseudópodos . Tenga en cuenta que esta caricatura no es una representación precisa de la fagocitosis .
• 
  Motilidad a nivel subcelular. Representa la traducción , un proceso molecular móvil a escala nanométrica que utiliza dinámica de proteínas .

Véase también

• Migración celular

Referencias

1. Clegg, Chris (2008). "3.2 Las células forman organismos". Edexcel biology for AS (6.ª ed.). Londres: Hodder Murray. pág. 111. ISBN 978-0-340-96623-5La división del citoplasma, conocida como citocinesis, sigue a la telofase. Durante la división, los orgánulos celulares como las mitocondrias y los cloroplastos se distribuyen uniformemente entre las células. En las células animales, la división se produce por el repliegue de la membrana plasmática en el ecuador del huso, " cortando" el citoplasma por la mitad (Figura 3.15). En las células vegetales, el aparato de Golgi forma vesículas de nuevos materiales de la pared celular que se acumulan a lo largo de la línea del ecuador del huso, conocida como placa celular. Aquí, las vesículas se fusionan formando las nuevas membranas plasmáticas y paredes celulares entre las dos células (Figura 3.17).
2. "Motilidad" (PDF) . Consultado el 10 de marzo de 2018 .
3. "Diccionario Etimológico en Línea"."capacidad de movimiento", 1827, del francés motilité (1827), del latín mot-, raíz de movere "mover" (ver mover (v.)).
4. "Palabra botánica nerd: Vagile". torontobotanicalgarden.ca/ . 7 de noviembre de 2016 . Consultado el 29 de septiembre de 2020 .
5. Nüsslein-Volhard, Christiane (2006). "6 Forma y cambios de forma". Cobrando vida: cómo los genes impulsan el desarrollo . San Diego, California: Kales Press. pág. 75. ISBN 978-0979845604Durante el desarrollo, cualquier cambio en la forma de la célula está precedido por un cambio en la actividad genética . El origen y el entorno de la célula determinan qué factores de transcripción están activos dentro de la célula y, por lo tanto, qué genes se activan y qué proteínas se producen.
6. Fullick, Ann (2009). "7.1". Biología de nivel A2 de Edexcel . Harlow: Pearson. pág. 138. ISBN 978-1-4082-0602-7.
7. Fullick, Ann (2009). "6.1". Biología de nivel A2 de Edexcel . Harlow: Pearson. pág. 67. ISBN 978-1-4082-0602-7.
8. E. Cooper, Chris; C. Brown, Guy (octubre de 2008). "La inhibición de la citocromo oxidasa mitocondrial por los gases monóxido de carbono, óxido nítrico, cianuro de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno: mecanismo químico y significado fisiológico". Journal of Bioenergetics and Biomembranes . 40 (5): 533–539. doi :10.1007/s10863-008-9166-6. PMID  18839291. S2CID  13682333.
9. PH Hamming; NJ Overeem; J. Huskens (noviembre de 2019). "La gripe como un caminante molecular". Chemical Science . 11 (1): 27–36. doi :10.1039/C9SC05149J. PMC 7021193 . 
10. Krohn, Martha M.; Boisdair, Daniel (mayo de 1994). "Uso de un sistema de video estéreo para estimar el gasto de energía de peces que nadan libremente". Revista Canadiense de Ciencias Pesqueras y Acuáticas . 51 (5): 1119–1127. doi :10.1139/f94-111.
11. Cooke, Steven J.; Thorstad, Eva B.; Hinch, Scott G. (marzo de 2004). "Actividad y energía de los peces que nadan libremente: perspectivas a partir de la telemetría electromiográfica". Fish and Fisheries . 5 (1): 21–52. Bibcode :2004AqFF....5...21C. doi :10.1111/j.1467-2960.2004.00136.x. Fomentamos el desarrollo y el perfeccionamiento continuos de dispositivos para monitorear la actividad y la energía de los peces que nadan libremente.
12. Carey, Francis G.; Lawson, Kenneth D. (febrero de 1973). "Regulación de la temperatura en el atún rojo que nada libremente". Comparative Biochemistry and Physiology A . 44 (2): 375–392. doi :10.1016/0300-9629(73)90490-8. PMID  4145757. Se utilizó telemetría acústica para monitorear la temperatura ambiente del agua y la temperatura del tejido en el atún rojo que nada libremente ( Thunnus thynnus Linneaus [ sic ], 1758) durante períodos que van desde unas pocas horas hasta varios días.
13. "Acerca de los parásitos". Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . Consultado el 29 de septiembre de 2020. Los protozoos son organismos unicelulares microscópicos que pueden ser de vida libre o parásitos por naturaleza.
14. - Resumen de los trastornos de la motilidad intestinal en eMedicine
15. Wildmarier, Eric P.; Raff, Hershel; Strang, Kevin T. (2016). Fisiología humana de Vander: los mecanismos de la función corporal (14.ª ed.) . Nueva York, NY: McGraw Hill. pág. 528.
16. Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Juian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2008). "16". Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Nueva York: Garland Science. pág. 965. ISBN 978-0-8153-4106-2Para que las células funcionen correctamente, deben organizarse en el espacio e interactuar mecánicamente con su entorno... Las células eucariotas han desarrollado... el citoesqueleto... separa los cromosomas en la mitosis y luego divide la célula en división en dos... impulsa y guía el tráfico intracelular de orgánulos... permite que células como los espermatozoides naden y que otras, como los fibroblastos y los glóbulos blancos, se desplacen por las superficies. Presenta una amplia gama de movimientos
17. Van Haastert, Peter JM (2011). "Las células ameboides utilizan protuberancias para caminar, deslizarse y nadar". PLOS ONE . ​​6 (11): e27532. Bibcode :2011PLoSO...627532V. doi : 10.1371/journal.pone.0027532 . PMC 3212573 . PMID  22096590. 
18. Bae, AJ; Bodenschatz, E. (2010). "Sobre la natación de las amebas de Dictyostelium". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (44): E165–6. arXiv : 1008.3709 . Bibcode :2010PNAS..107E.165B. doi : 10.1073/pnas.1011900107 . PMC 2973909 . PMID  20921382. 
19. Gilbert, Scott (2006). Biología del desarrollo (8.ª ed.). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates, Inc. Publishers. pág. 395. ISBN 9780878932504.
20. Parsons, Richard (2009). "Unidad 5 Sección 1". Biología de nivel A2: guía de revisión: junta examinadora: Edexcel . Broughton-in-Furness: Coordination Group Publications. pág. 50. ISBN 978-1-84762-264-8El músculo esquelético es el tipo de músculo que se utiliza para moverse , por ejemplo, el bíceps y el tríceps mueven el antebrazo . Los músculos esqueléticos están unidos a los huesos mediante tendones. Los ligamentos unen los huesos con otros huesos para mantenerlos unidos. Los músculos esqueléticos se contraen y se relajan para mover los huesos en una articulación.
21. Vannini, Vanio; Jolly, Richard T.; Pogliani, Giuliano (1994). El nuevo atlas del cuerpo humano: una guía a todo color sobre la estructura del cuerpo . Londres: Chancellor Press. p. 25. ISBN 978-1-85152-984-1La masa muscular no sólo se relaciona con la locomoción, sino que también ayuda a la circulación de la sangre y protege y confina los órganos viscerales. También proporciona el principal componente que moldea la forma humana.