9: Стільниковий зв'язок
- Page ID
- 1804
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Хоча необхідність стільникового зв'язку у більших організмів здається очевидною, навіть одноклітинні організми спілкуються один з одним. Дріжджові клітини сигналізують один одному, щоб допомогти спаровування. Деякі форми бактерій координують свої дії для того, щоб сформувати великі комплекси, звані біоплівками, або організувати виробництво токсинів для видалення конкуруючих організмів. Здатність клітин спілкуватися за допомогою хімічних сигналів виникла в окремих клітині і була важливою для еволюції багатоклітинних організмів. Ефективна та безпомилкова функція комунікаційних систем життєво важлива для всього життя, як ми її знаємо.
- 9.0: Прелюдія до стільникового зв'язку
- У багатоклітинних організмах клітини постійно посилають і отримують хімічні повідомлення для координації дій віддалених органів, тканин і клітин. Можливість швидко та ефективно надсилати повідомлення дозволяє клітинам координувати та точно налаштовувати свої функції.
- 9.1: Сигнальні молекули та клітинні рецептори
- Хімічні сигнали звільняються сигнальними клітинами у вигляді невеликих, зазвичай летючих або розчинних молекул, званих лігандами. Ліганд - це молекула, яка зв'язує іншу специфічну молекулу, в деяких випадках доставляючи сигнал в процесі. Таким чином, ліганди можна розглядати як сигнальні молекули. Ліганди взаємодіють з білками в клітинах-мішенях, які є клітинами, на які впливають хімічні сигнали; ці білки також називають рецепторами.
- 9.2: Поширення сигналу
- Як тільки ліганд зв'язується з рецептором, сигнал передається через мембрану і в цитоплазму. Продовження сигналу таким чином називається передачею сигналу. Трансдукція сигналу відбувається лише з рецепторами поверхні клітин, оскільки внутрішні рецептори здатні безпосередньо взаємодіяти з ДНК в ядрі, щоб ініціювати синтез білка. Коли ліганд зв'язується з його рецептором, відбуваються конформаційні зміни, які впливають на внутрішньоклітинний домен рецептора.
- 9.3: Відповідь на сигнал
- Усередині клітини ліганди зв'язуються зі своїми внутрішніми рецепторами, дозволяючи їм безпосередньо впливати на ДНК клітини і білкові машини. Використовуючи шляхи трансдукції сигналу, рецептори в плазматичній мембрані виробляють різноманітні ефекти на клітину. Результати сигнальних шляхів надзвичайно різноманітні і залежать від типу клітин, що беруть участь, а також зовнішніх і внутрішніх умов. Невелика вибірка відповідей описана нижче.
- 9.4: Сигналізація в одноклітинних організмах
- Сигналізація всередині клітин дозволяє бактеріям реагувати на сигнали навколишнього середовища, такі як рівні поживних речовин, деякі одноклітинні організми також виділяють молекули, щоб сигналізувати один одному.