ЦЕЛЕВЫЕ КЛЕТКИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕР - БИОЛОГИЯ - 2025

Клетка - мишень или клетка - мишень представляет собой любую клетку , в которой гормон распознает его рецептор. Другими словами, у клетки-мишени есть специфические рецепторы, с которыми гормоны могут связываться и оказывать свое действие.

Мы можем использовать аналогию с разговором с другим человеком. Когда мы хотим с кем-то общаться, наша цель - эффективно донести сообщение. То же самое можно экстраполировать на ячейки.

Источник: Артуро Гонсалес Лагуна, Wikimedia Commons.

Когда гормон циркулирует в кровотоке, на своем пути он встречает несколько клеток. Однако только целевые клетки могут «слышать» сообщение и интерпретировать его. Благодаря своим специфическим рецепторам клетка-мишень может ответить на сообщение.

Определение клеток-мишеней

В области эндокринологии клетка-мишень определяется как любой тип клеток, который имеет специфические рецепторы для распознавания и интерпретации сообщения гормонов.

Гормоны - это химические сообщения, которые синтезируются железами, попадают в кровоток и вызывают определенный ответ. Гормоны - чрезвычайно важные молекулы, поскольку они играют решающую роль в регуляции метаболических реакций.

В зависимости от природы гормона способ передачи сообщения различается. Те, которые имеют белковую природу, не способны проникать в клетку, поэтому они связываются со специфическими рецепторами на мембране клетки-мишени.

Напротив, гормоны липидного типа могут проникать через мембрану и оказывать свое действие внутри клетки на генетический материал.

Характеристики взаимодействия

Молекула, действующая как химический посредник, присоединяется к своему рецептору так же, как фермент присоединяется к своему субстрату, следуя образцу ключа и замка.

Сигнальная молекула напоминает лиганд тем, что связывается с другой молекулой, которая обычно больше.

В большинстве случаев связывание лиганда вызывает некоторые конформационные изменения в рецепторном белке, который непосредственно активирует рецептор. В свою очередь, это изменение позволяет взаимодействовать с другими молекулами. В других сценариях реакция будет немедленной.

Большинство сигнальных рецепторов расположены на уровне плазматической мембраны клетки-мишени, хотя есть и другие, которые находятся внутри клеток.

Передача сигналов клетки

Клетки-мишени являются ключевым элементом в процессах передачи сигналов в клетках, поскольку они отвечают за обнаружение молекулы-мессенджера. Этот процесс был объяснен графом Сазерлендом, и его исследования были удостоены Нобелевской премии в 1971 году.

Этой группе исследователей удалось выделить три стадии, участвующие в клеточной коммуникации: рецепция, трансдукция и ответ.

прием

На первом этапе происходит обнаружение клеткой-мишенью сигнальной молекулы, которая приходит извне клетки. Таким образом, химический сигнал обнаруживается, когда происходит связывание химического мессенджера с рецепторным белком, либо на поверхности клетки, либо внутри нее.

трансдукция

Связывание мессенджера и рецепторного белка изменяет конфигурацию последнего, инициируя процесс трансдукции. На этом этапе сигнал преобразуется в форму, способную вызвать ответ.

Он может состоять из одной стадии или включать последовательность реакций, называемую путем передачи сигнала. Точно так же молекулы, которые участвуют в этом пути, известны как молекулы-передатчики.

Ответить

Последняя стадия клеточной передачи сигналов заключается в возникновении ответа благодаря преобразованному сигналу. Ответ может быть любым, включая ферментативный катализ, организацию цитоскелета или активацию определенных генов.

Факторы, влияющие на реакцию клеток

Есть несколько факторов, которые влияют на реакцию клеток на присутствие гормона. Логично, что один из аспектов связан с самим гормоном.

Секреция гормона, количество, в котором он секретируется, и насколько близко он находится к клетке-мишени, являются факторами, которые модулируют ответ.

Кроме того, на ответ также влияют количество, уровень насыщения и активность рецепторов.

пример

Обычно сигнальная молекула проявляет свое действие, связываясь с рецепторным белком и заставляя его изменять свою форму. Чтобы проиллюстрировать роль клеток-мишеней, мы будем использовать пример исследования Сазерленда и его коллег из Университета Вандербильта.

Распад адреналина и гликогена

Эти исследователи стремились понять механизм, с помощью которого животный гормон адреналин способствует расщеплению гликогена (полисахарида, функция которого заключается в хранении) в клетках печени и клетках тканей скелетных мышц.

В этом контексте при распаде гликогена высвобождается глюкозо-1-фосфат, который затем превращается клеткой в ​​другой метаболит, глюкозо-6-фосфат. Впоследствии некоторая клетка (например, одна в печени) может использовать это соединение, которое является промежуточным звеном в гликолитическом пути.

Кроме того, из соединения можно удалить фосфат, а глюкоза может выполнять свою роль клеточного топлива. Одним из эффектов адреналина является мобилизация топливных запасов, когда он секретируется надпочечниками во время физических или умственных нагрузок тела.

Адреналину удается активировать деградацию гликогена, поскольку он активирует фермент, обнаруженный в цитозольном компартменте клетки-мишени: гликогенфосфорилазу.

Механизм действия

Эксперименты Сазерленда привели к двум очень важным выводам об упомянутом выше процессе. Во-первых, адреналин не взаимодействует только с ферментом, ответственным за разложение, внутри клетки задействованы другие механизмы или промежуточные этапы.

Во-вторых, плазматическая мембрана играет роль в передаче сигнала. Таким образом, процесс состоит из трех этапов передачи сигналов: приема, передачи и ответа.

Связывание адреналина с рецепторным белком на плазматической мембране клетки печени приводит к активации фермента.

Ссылки

1. Альбертс Б. и Брей Д. (2006). Введение в клеточную биологию. Panamerican Medical Ed.
2. Кэмпбелл, Северная Каролина (2001). Биология: понятия и отношения. Pearson Education.
3. Пархэм, П. (2006). Иммунология. Panamerican Medical Ed.
4. Садава Д. и Пурвес WH (2009). Жизнь: Наука биологии. Panamerican Medical Ed.
5. Воет, Д., Воет, Дж. Г., и Пратт, CW (2002). Основы биохимии. Джон Вили и сыновья.