Биология. В 3-х томах. Т. 3

Существует несколько гипотез, объясняющих амебоидное движение. Согласно одной из них, плазмазоль проталкивается вперед в формирующуюся псевдоподию в результате сокращения заднего конца амебы. Изменения вязкости цитоплазмы, сопровождаемые небольшими изменениями давления в разных частях клетки, по мнению исследователей, приводят к перетеканию цитоплазмы внутри клетки. Сторонники более распространенной гипотезы "фонтанирования" утверждают, что клетка перемещается вперед за счет сокращения цитоплазмы на переднем ее конце. Белковые молекулы плазмазоля находятся здесь в растянутом состоянии, а при превращении плазмазоля в плазмагель они спирализуются и укорачиваются. В это время молекулы белка в заднем конце клетки автоматически растягиваются, переходя в состояние плазмазоля, который проталкивается к переднему концу.

Возможно, что вскоре эти гипотезы придется пересмотреть, так как сейчас установлено, что во всех эукариотических клетках имеются белки актин и миозин, и показано, что актин, присутствующий в виде тонких нитей, обратимо связывается с миозином; эта реакция сопровождается гидролизом АТФ. Таким образом, механизмы амебоидного движения в целом, а может быть, и перетекания цитоплазмы в клетке, возможно, окажутся в основе своей сходны-ми с механизмом мышечного сокращения.

17.6.2. Реснички и жгутики

Электронные микрофотографии показывают, что реснички и жгутики имеют одинаковое внутреннее строение. Реснички — это просто укороченный вариант жгутиков, и в отличие от жгутиков они чаще всего располагаются группами, а не поодиночке. На поперечных срезах видно, что и другие органеллы состоят из двух центральных фибрилл, окруженных девятью периферическими (рис. 17.31), — так называемая структура "9 + 2". Этот пучок фибрилл — аксонема — окружен мембраной, которая является продолжением плазматической мембраны.

Рис. 17.31. Строение реснички или жгутика. А. Схема расположения трубочек и сопутствующих компонентов (вид сбоку). Б. Поперечный разрез. Каждый дублет состоит из микротрубочек А и В. А — микротрубочка имеет пару отростков ('ручек'). Обратите внимание, что на поперечном разрезе А — трубочка представляется полым цилиндром, причем часть ее стенки становится общей для обеих трубочек дублета. По всей длине трубочек через определенные интервалы отходят 'спицы', которые соединяют дублеты с 'осевым футляром', окружающим центральные трубочки. В. Дублет микротрубочек в увеличенном виде

Все периферические фибриллы построены из белка тубулина и состоят из микротрубочек А и В. Каждая А-микротрубочка несет по паре "ручек", образованных другим белком — динеином, который обладает способностью гидролизовать АТФ, т.е. действует как АТФаза. Центральные фибриллы соединены с А-микротрубочками периферических фибрилл при помощи радиальных перекладин.

В месте прикрепления к клетке ресничка или жгутик оканчивается базальным тельцем, которое по строению почти идентично аксонеме (имеет структуру 9 + 0) и является производным центриоли. От центриоли оно отличается лишь наличием у его основания сложной структуры, названной "колесом со спицами". Как полагают, базальное тельце в процессе формирования ресничек и жгутиков служит матрицей для сборки микротрубочек. Нередко от базального тельца в цитоплазму отходят волоконца, фиксирующие его в определенном положении. Но хотя реснички и жгутики имеют одинаковый план строения, способы их работы заметно различаются.

Жгутик совершает симметричные движения, при этом в каждый данный момент по нему проходит несколько последовательных волн (рис. 17.32). Биение жгутика может происходить в одной плоскости, но (реже) может быть и спиралеобразным, что приводит к вращению организма вокруг своей продольной оси с одновременным продвижением вперед по спиральной траектории (рис. 17.33). У некоторых жгутиконосцев жгутик расположен на переднем конце тела и как бы тянет животное за собой. На жгутиках такого типа обычно есть мельчайшие боковые выступы — мастигонемы, повышающие эффективность такого способа локомоции. Чаще жгутик располагается на заднем конце клетки (как, например, у сперматозоида) и толкает ее вперед. На рис. 17.34 обобщены сведения о типах движения, осуществляемых с помощью жгутика.

Рис. 17.33. траектория движения эвглены

Рис. 17.34. Типы движения, обусловленные работой жгутика. НРВ — направление распространения волн

Биение ресничек асимметрично (рис. 17.32); после быстрого и энергичного удара прямой реснички она изгибается и медленно возвращается в исходное положение. При скоплении большого числа ресничек необходим какой-то механизм, координирующий их активность. У инфузории Paramecium эти функции обычно приписывают нейрофанам — нитям, соединяющим базальные тельца. Обычно биение ресничек синхронизовано, так что вдоль тела пробегают волны их активности в одном определенном направлении. Это называется метахронным ритмом.