Quimiotaxis o quimiotaxia, cuando una sustancia química determina el movimiento del organismo
La quimiotaxis es el fenómeno biológico mediante el cual los seres vivos ya sean unicelulares o pluricelulares realizan movimientos dependiendo de la concentración de una o varias sustancias en su medio. La quimiotaxis o quimiotaxia es un tipo de taxia, una respuesta que da un organismo ante un estímulo exterior. Como cualquier taxia, la basada en elementos químicos puede ser positiva, si el organismo se mueve en dirección hacia una mayor concentración de la sustancia química en cuestión, o negativa, si el ser vivo se aleja de la señal química.
Para que exista la quimiotaxis deben darse dos circunstancias básicas, por un lado la sustancia tiene que estar disuelta en el medio y por otra parte el organismo tiene que tener mecanismos para percibir la presencia de la sustancia o molécula y para traducir esta señal en una respuesta. Debido a la importancia de este tipo de mecanismos la quimiotaxis es una de las respuestas fisiológicas más extendidas (presente en todos los organismos) y por lo tanto se cree que tiene un origen evolutivo muy antiguo. Los sistemas de detección y traducción de señal en los seres unicelulares fueron uno de los pasos esenciales en su evolución y todos los mecanismos estudiados derivan de unos pocos ancestros comunes. En eucariotas el sistema de detección es algo diferente debido a las propias diferencias en tamaño y movilidad entre ambos grupos.
La quimiotaxis es lo que permite a los seres unicelulares encontrar alimento en el medio acuático, o a las abejas encontrar las flores por su fragancia o lo que hace que los machos de ciertas especies se sientan atraídos por las hembras de su misma especie. Pero también dentro del cuerpo existen células que tienen quimiotaxis diferentes, por ejemplo, los leucocitos se sienten atraídos por las concentraciones crecientes de peróxido de hidrógeno que se producen en las heridas.
En el medio, ya sea acuoso o aéreo, la mayoría de cosas desprenden moléculas que se propagan por el medio. En el caso de los humanos es lo que percibimos por el olfato. A medida que nos alejamos de la fuente la cantidad de moléculas que se encuentran en suspensión son menores. El sistema de recepción de señales es capaz de percibir la variación en la cantidad de moléculas en suspensión y a partir de eso determinar en que dirección se encuentra la fuente emisora y decidir si quiere ir hacia ella o alejarse.
Los seres unicelulares presentan múltiples receptores químicos en la superficie de su membrana, algunos de ellos con activación positiva del aparato locomotor, “para acercarse” y otros con activación negativa “para alejarse”. Estas proteínas suelen tener dominios a ambos lados de la membrana para recibir la señal química y producir una señal dentro de la célula. Esta señal activará el movimiento de los cilios o los flagelos, o en el caso de amebas la formación del citoesqueleto. En Escherichia coli, uno de los organismos modelos de procariotas, se ha estudiado perfectamente el sistema de recepción de señal, basado en los genes Che.
Existen muchos tipos de taxias que no están relacionadas con las sustancias químicas. Puedes leer nuestros artículos sobre algunos de ellos. Por ejemplo el fototropismo, relacionado con la luz, el geotropismo o gravitaxia, relacionado con la gravedad y el suelo, termotaxia y higrotaxia, relacionadas con la temperatura y la concentración de agua.