Signalo perdavimas
Signalo perdavimas biologijoje yra ląstelinis mechanizmas. Jis paverčia stimulą ląstelės atsaku. Šis procesas vyksta dviem etapais:
- Signalinė molekulė prisijungia prie ląstelės membranoje esančio receptoriaus baltymo.
- Antrasis pasiuntinys perduoda signalą į ląstelę, ir ląstelėje įvyksta pokytis.
Taigi, signalo perdavimas prasideda nuo signalo patekimo į ląstelės receptorių ir baigiasi ląstelės funkcijos pokyčiu. Bet kuriame etape signalas gali būti sustiprintas. Taigi viena signalinė molekulė gali sukelti daugybę reakcijų.
Receptoriai yra ląstelės membranoje, dalis receptorių yra ląstelės išorėje, o dalis - viduje. Cheminis signalas prisijungia prie išorinės receptoriaus dalies ir pakeičia jo formą. Tai sukelia kitą signalą ląstelės viduje. Kai kurie cheminiai pasiuntiniai, pavyzdžiui, testosteronas, gali prasiskverbti pro ląstelės membraną ir tiesiogiai prisijungti prie citoplazmoje arba branduolyje esančių receptorių.
Kartais ląstelėje vyksta signalų kaskada. Kiekviename kaskados žingsnyje signalas gali būti sustiprintas, todėl mažas signalas gali sukelti didelį atsaką. Galiausiai signalas sukelia pokytį ląstelėje - DNR raišką branduolyje arba fermentų aktyvumą citoplazmoje.
Dažniausiai tai susiję su ląstelėje vykstančių biocheminių reakcijų seka. Jas atlieka fermentai ir sujungia antrieji pasiuntiniai. Taigi susidaro "antrųjų pasiuntinių kelias". Šie dalykai paprastai vyksta greitai, kartais labai greitai. Jie gali trukti nuo milisekundžių (jonų srauto atveju) iki dienų genų raiškos atveju.
Proceso metu didėja baltymų ir kitų dalyvaujančių molekulių skaičius. Taip susidaro "signalų kaskada" ir palyginti nedidelis stimulas gali sukelti didelį atsaką.
Bakterijose ir kituose vienaląsčiuose organizmuose ląstelės turimi perdavimo procesai riboja būdų, kuriais ji gali reaguoti į aplinką, skaičių. Daugialąsčiuose organizmuose atskirų ląstelių elgsenai koordinuoti naudojama daug skirtingų signalų perdavimo procesų. Tokiu būdu organizuojama viso organizmo funkcija. Kuo sudėtingesnis organizmas, tuo sudėtingesnį signalų perdavimo procesų repertuarą turi turėti organizmas.
Taigi, išorinės ir vidinės aplinkos jutimas ląstelės lygmeniu priklauso nuo signalų perdavimo. Daugelis ligų, tokių kaip diabetas, širdies ligos, autoimunitetas ir vėžys, atsiranda dėl signalų perdavimo kelių defektų. Tai rodo, kad signalų perdavimas yra labai svarbus biologijai ir medicinai.
Šios ląstelių komunikacijos sistemos yra labai senos ir aptinkamos visuose metazoa.
Išorinės reakcijos ir vidinės reakcijos signalų perdavimui
Signalų perdavimo būdai
Parodo visą spektrą signalų perdavimo būdų
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra signalo perdavimas?
A: Signalo perdavimas yra ląstelės mechanizmas, kuris stimulą paverčia ląstelės atsaku.
K: Kokie yra du signalo perdavimo etapai?
Atsakymas: Du signalo perdavimo etapai: 1) kai signalinė molekulė prisijungia prie ląstelės membranos receptoriaus baltymo ir 2) kai antrasis pasiuntinys perduoda signalą į ląstelę, sukeldamas pokyčius ląstelėje.
Klausimas: Kaip signalai gali būti sustiprinti bet kuriame iš signalo perdavimo etapų?
A: Signalus galima sustiprinti bet kuriame signalo perdavimo etape, kai viena signalinė molekulė sukelia daug reakcijų.
K: Kur ląstelėse yra receptoriai?
A: Receptoriai yra ląstelės membranoje, dalis receptorių yra ląstelės išorėje, o dalis viduje.
K: Kaip ląstelėse veikia cheminiai signalai?
A: Cheminiai signalai ląstelėse veikia prisijungdami prie išorinėje membranos dalyje esančių receptorių, kurie sukelia kitą signalą ląstelės viduje. Kai kuriais atvejais ląstelėje gali susidaryti signalų kaskada, kuri sustiprina mažus signalus iki didelių reakcijų. Galiausiai dėl to ląstelėse pasikeičia genų raiška arba fermentų aktyvumas.
Klausimas: Kaip paprastai šie procesai vyksta greitai?
Atsakymas: Šie procesai paprastai vyksta greitai, nes gali trukti nuo milisekundžių (jonų srauto atvejais) iki kelių dienų genų raiškos atveju.
K: Kodėl svarbu suprasti, kaip veikia signalų perdavimas?
A: Svarbu suprasti, kaip veikia signalų perdavimas, nes daugelis ligų, tokių kaip diabetas, širdies ligos, autoimunitetas ir vėžys, atsiranda dėl šių kelių defektų. Be to, šių sistemų supratimas padeda koordinuoti atskirų ląstelių elgseną, kad organizmai galėtų funkcionuoti kaip vientisi vienetai.
