- تعريف الخلايا المستهدفة
- خصائص التفاعل
- الإشارات الخلوية
- استقبال
- التوضيح
- الرد
- العوامل التي تؤثر على استجابة الخلايا
- مثال
- انهيار الإبينفرين والجليكوجين
- آلية العمل
- المراجع
A الخلية المستهدفة خلية أو الهدف هو أي خلية في أي هرمون يعترف مستقبله. بمعنى آخر ، تحتوي الخلية المستهدفة على مستقبلات محددة حيث يمكن للهرمونات أن ترتبط وتؤثر على تأثيرها.
يمكننا استخدام تشبيه محادثة مع شخص آخر. عندما نريد التواصل مع شخص ما ، فإن هدفنا هو إيصال الرسالة بشكل فعال. يمكن استقراء نفس الشيء للخلايا.
المصدر: Arturo González Laguna، from Wikimedia Commons
عندما يدور هرمون في مجرى الدم ، فإنه يصادف عدة خلايا أثناء رحلته. ومع ذلك ، يمكن فقط للخلايا المستهدفة "سماع" الرسالة وتفسيرها. بفضل مستقبلاتها المحددة ، يمكن للخلية المستهدفة الاستجابة للرسالة
تعريف الخلايا المستهدفة
في فرع علم الغدد الصماء ، تُعرَّف الخلية المستهدفة بأنها أي نوع من الخلايا يحتوي على مستقبلات محددة للتعرف على رسالة الهرمونات وتفسيرها.
الهرمونات عبارة عن رسائل كيميائية يتم تصنيعها بواسطة الغدد ، ويتم إطلاقها في مجرى الدم وتنتج بعض الاستجابة المحددة. الهرمونات هي جزيئات مهمة للغاية ، لأنها تلعب دورًا مهمًا في تنظيم تفاعلات التمثيل الغذائي.
اعتمادًا على طبيعة الهرمون ، تختلف طريقة توصيل الرسالة. تلك ذات الطبيعة البروتينية غير قادرة على اختراق الخلية ، وبالتالي فهي ترتبط بمستقبلات محددة على غشاء الخلية المستهدفة.
في المقابل ، يمكن للهرمونات الدهنية عبور الغشاء وممارسة عملها داخل الخلية ، على المادة الوراثية.
خصائص التفاعل
يرتبط الجزيء الذي يعمل كمرسال كيميائي بمستقبلاته بنفس الطريقة التي يرتبط بها الإنزيم بركائزه ، متتبعًا نمط المفتاح والقفل.
يشبه جزيء الإشارة مركب الترابط من حيث أنه يرتبط بجزيء آخر يكون أكبر بشكل عام.
في معظم الحالات ، يؤدي ارتباط اللجند إلى بعض التغيير التوافقي في بروتين المستقبل الذي ينشط المستقبل بشكل مباشر. في المقابل ، يسمح هذا التغيير بالتفاعل مع الجزيئات الأخرى. في سيناريوهات أخرى ، تكون الاستجابة فورية.
تقع معظم مستقبلات الإشارة على مستوى غشاء البلازما للخلية المستهدفة ، على الرغم من وجود مستقبلات أخرى داخل الخلايا.
الإشارات الخلوية
تعد الخلايا المستهدفة عنصرًا أساسيًا في عمليات إشارات الخلية ، حيث إنها مسؤولة عن اكتشاف جزيء المرسل. أوضح إيرل ساذرلاند هذه العملية ، وحصل بحثه على جائزة نوبل في عام 1971.
تمكنت هذه المجموعة من الباحثين من تحديد المراحل الثلاث التي ينطوي عليها الاتصال الخلوي: الاستقبال والتوصيل والاستجابة.
استقبال
خلال المرحلة الأولى ، يتم اكتشاف الخلية المستهدفة لجزيء الإشارة ، والتي تأتي من خارج الخلية. وهكذا ، يتم الكشف عن الإشارة الكيميائية عندما يحدث ارتباط المرسل الكيميائي ببروتين المستقبل ، إما على سطح الخلية أو داخلها.
التوضيح
يغير ارتباط المرسال وبروتين المستقبل تكوين الأخير ، ويبدأ عملية النقل. في هذه المرحلة ، يتم تحويل الإشارة إلى شكل قادر على إثارة الاستجابة.
قد يحتوي على خطوة واحدة ، أو يشمل سلسلة من ردود الفعل تسمى مسار تحويل الإشارة. وبالمثل ، تُعرف الجزيئات المشاركة في المسار باسم جزيئات المرسل.
الرد
تتكون المرحلة الأخيرة من إشارات الخلية من أصل الاستجابة ، وذلك بفضل الإشارة المنقولة. يمكن أن تكون الإجابة من أي نوع ، بما في ذلك التحفيز الأنزيمي ، وتنظيم الهيكل الخلوي ، أو تنشيط جينات معينة.
العوامل التي تؤثر على استجابة الخلايا
هناك عدة عوامل تؤثر على استجابة الخلايا لوجود الهرمون. منطقيا ، يرتبط أحد الجوانب بالهرمون في حد ذاته.
يعد إفراز الهرمون ، والكمية التي يتم إفرازها ومدى قربه من الخلية المستهدفة ، من العوامل التي تعدل الاستجابة.
علاوة على ذلك ، فإن عدد ومستوى التشبع ونشاط المستقبلات يؤثر أيضًا على الاستجابة.
مثال
بشكل عام ، يقوم جزيء الإشارة بعمله من خلال الارتباط ببروتين المستقبل وحمله على تغيير شكله. لتوضيح دور الخلايا المستهدفة ، سنستخدم مثال البحث الذي أجراه ساذرلاند وزملاؤه في جامعة فاندربيلت.
انهيار الإبينفرين والجليكوجين
سعى هؤلاء الباحثون إلى فهم الآلية التي يعمل بها هرمون الأدرينالين الحيواني على تعزيز تحلل الجليكوجين (عديد السكاريد وظيفته التخزين) داخل خلايا الكبد وخلايا أنسجة العضلات الهيكلية.
في هذا السياق ، يؤدي تحلل الجليكوجين إلى إطلاق الجلوكوز 1-فوسفات ، والذي يتم تحويله بعد ذلك بواسطة الخلية إلى مستقلب آخر ، الجلوكوز 6-فوسفات. بعد ذلك ، تستطيع بعض الخلايا (على سبيل المثال ، خلية في الكبد) استخدام المركب ، وهو وسيط في مسار التحلل.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إزالة الفوسفات من المركب ، ويمكن أن يؤدي الجلوكوز دوره كوقود خلوي. أحد تأثيرات الأدرينالين هو تعبئة احتياطيات الوقود ، عندما يتم إفرازه من الغدة الكظرية أثناء المجهود البدني أو الذهني للجسم.
يعمل الإبينفرين على تنشيط تحلل الجليكوجين ، لأنه ينشط إنزيم موجود في حجرة العصارة الخلوية في الخلية المستهدفة: فوسفوريلاز الجليكوجين.
آلية العمل
توصلت تجارب ساذرلاند إلى استنتاجين مهمين للغاية حول العملية المذكورة أعلاه. أولاً ، لا يتفاعل الإبينفرين فقط مع الإنزيم المسؤول عن التحلل ، فهناك آليات أخرى أو خطوات وسيطة متضمنة داخل الخلية.
ثانيًا ، يلعب غشاء البلازما دورًا في نقل الإشارات. وهكذا ، تتم العملية في ثلاث خطوات للإشارة: الاستقبال والتوصيل والاستجابة.
يؤدي ارتباط الإبينفرين ببروتين مستقبِل على غشاء البلازما لخلية الكبد إلى تنشيط الإنزيم.
المراجع
- ألبرتس ، ب ، وبراي ، د. (2006). مقدمة في بيولوجيا الخلية. عموم أمريكا الطبية Ed.
- كامبل ، NA (2001). علم الأحياء: المفاهيم والعلاقات. تعليم بيرسون.
- بارهام ، ب. (2006). علم المناعة. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Sadava، D.، & Purves، WH (2009). الحياة: علم الأحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Voet، D.، Voet، JG، & Pratt، CW (2002). أساسيات الكيمياء الحيوية. جون وايلي وأولاده.