趋化性

趋化性是生物体或实体响应化学刺激而发生的运动。 体细胞、细菌和其他单细胞或多细胞生物根据其环境中的某些化学物质指导它们的运动。 这对于细菌通过游向最高浓度的食物分子或逃离毒物（例如苯酚）来寻找食物（例如葡萄糖）很重要。 在多细胞生物中，趋化性对于早期发育（例如，精子在受精过程中向卵子移动）和发育（例如，神经元或淋巴细胞的迁移）以及正常功能和健康（例如，白细胞在损伤或损伤过程中的迁移）至关重要。 感染）。 此外，人们已经认识到，在癌症转移过程中，允许动物趋化的机制可能会被破坏。 白细胞和淋巴细胞的异常趋化性也会导致炎症性疾病，例如动脉粥样硬化、哮喘和关节炎。 亚细胞成分，如交配酵母产生的极性斑块，也可能表现出趋化行为。

如果朝着更高浓度的相关化学物质运动，则会发生正趋化作用； 如果运动方向相反，则为负趋化性。 化学促进的运动（随机定向或非定向）可称为趋化运动。

一些细菌，例如大肠杆菌，每个细胞有数条鞭毛（通常为 4-10 条）。 这些可以通过两种方式轮换：

• 逆时针旋转使鞭毛排列成一个旋转束，使细菌沿直线游动； 和
• 顺时针旋转将鞭毛束分开，使每根鞭毛指向不同的方向，导致细菌原地翻滚。

旋转方向是为细胞外的观察者从鞭毛向下看向细胞而给出的。

细菌的整体运动是交替翻滚和游泳阶段的结果，称为跑步和翻滚运动。 因此，细菌在统一环境中游动的轨迹将形成随机游动，相对笔直的游动被随机翻滚打断，从而重新定位细菌。 大肠杆菌等细菌无法选择游动的方向，并且由于旋转扩散而无法沿直线游动超过几秒钟； 换句话说，细菌忘记了它们前进的方向。 通过反复评估它们的路线，并在它们朝错误的方向移动时进行调整，细菌可以将它们的随机行走运动引导到有利的位置。

在存在化学梯度的情况下，细菌会趋化，或根据梯度引导它们的整体运动。 如果细菌感觉到它在向正确的方向移动（朝向引诱剂/远离驱避剂），它会在翻滚之前保持直线游动更长时间； 但是，如果它朝错误的方向移动，它会更快地下跌。 像大肠杆菌这样的细菌利用时间感应来决定它们的情况是否正在改善，并通过这种方式找到引诱剂浓度最高的位置，即使是微小的浓度差异也能检测到。

这种有偏差的随机游走是简单地在两种随机移动方法之间进行选择的结果； 即翻滚和直泳。 单个鞭毛丝的螺旋性质对于这种运动的发生至关重要。