سلول های هدف چنین واحدهای ساختاری و عملکردی هستند که به طور خاص با هورمون ها با استفاده از پروتئین های گیرنده ویژه تعامل دارند. تعریف به طور کلی واضح است، اما موضوع خود بسیار پرحجم است و هر یک از جنبه های آن قطعا مهم است. پوشاندن همه مواد به طور همزمان بسیار دشوار است، بنابراین اکنون ما فقط در مورد نکات اصلی در مورد سلول های هدف، انواع و مکانیسم عمل آنها صحبت خواهیم کرد.
تعریف
سلول های هدف اصطلاح بسیار جالبی است. پیشوند موجود در آن از نظر منطقی قابل توجیه است. به هر حال، در واقع، هر سلول بدن هدفی برای هورمون ها است. در لحظه تماس آنها، یک واکنش بیوشیمیایی خاص راه اندازی می شود. فرآیند انجام شده در مرحله بعدی مستقیماً با متابولیسم مرتبط است.
اینکه تا چه اندازه اثر قوی خواهد شد، تعیین کننده غلظت هورمونی است که با سلول هدف واکنش نشان داده است. با این حال، این تنها عامل کلیدی نیست. نیز نقش داردسرعت بیوسنتز هورمون، شرایط بلوغ آن، و ویژگی های محیطی که در آن سلول با پروتئین حامل تماس می گیرد.
علاوه بر این، اثر بیوشیمیایی منعکس کننده آنتاگونیسم یا هم افزایی اثرات هورمونی است. به عنوان مثال، اپی نفرین و گلوکاگون (به ترتیب در غدد فوق کلیوی و پانکراس تولید می شوند) اثر مشابهی دارند. هر دو هورمون تجزیه گلیکوژن در کبد را فعال می کنند.
اما هورمون های جنسی زنانه پروژسترون و استروژن اثر آنتاگونیستی دارند. اولی انقباض رحم را کند می کند و دومی برعکس آنها را تقویت می کند.
مفهوم پروتئین های گیرنده
باید کمی با جزئیات بیشتر مطالعه شود. سلول های هدف همانطور که قبلاً ذکر شد واحدهای ساختاری هستند که با هورمون ها تعامل دارند. اما پروتئین های گیرنده بدنام کدامند؟ به مولکول‌هایی که دو وظیفه اصلی دارند:
- واکنش به عوامل فیزیکی (مثلاً نور).
- مولکول‌های دیگری که حامل سیگنال‌های تنظیمی هستند (انتقال‌دهنده‌های عصبی، هورمون‌ها و غیره) متصل می‌شوند.
آخرین ویژگی مهم ترین است. با توجه به تغییرات ساختاری که این سیگنال ها ایجاد می کنند، پروتئین های گیرنده فرآیندهای بیوشیمیایی خاصی را در سلول ایجاد می کنند. نتیجه تحقق پاسخ فیزیولوژیکی او به سیگنال های خارجی است.
به هر حال، پروتئین ها می توانند در هسته یا غشای بیرونی سلول یا در سیتوپلاسم قرار گیرند.
گیرنده
درباره آنهاباید جداگانه گفته شود گیرنده های سلول هدف ساختارهای شیمیایی خاص آنها هستند که حاوی مکان های مکملی هستند که به یک هورمون متصل می شوند. در نتیجه این تعامل است که تمام واکنش های بیوشیمیایی بعدی رخ می دهد که منجر به اثر نهایی می شود.
مهم است که توجه داشته باشید که گیرنده هر هورمونی یک پروتئین با حداقل دو حوزه (عناصر ساختار سوم) است که در ساختار و عملکرد متفاوت هستند.
عملکرد آنها چیست؟ گیرنده ها به شرح زیر عمل می کنند: یکی از حوزه ها به هورمون متصل می شود و دومی سیگنالی را تولید می کند که برای یک فرآیند داخل سلولی خاص قابل استفاده است.
در مواد فعال بیولوژیکی استروئیدی، همه چیز کمی متفاوت است. بله، گیرنده های هورمونی این گروه نیز حداقل دو دامنه دارند. فقط یکی از آنها اتصال را انجام می دهد و دومی با یک ناحیه DNA خاص مرتبط است.
جالب است که در بسیاری از سلول ها به اصطلاح گیرنده های ذخیره وجود دارد - گیرنده هایی که در تشکیل یک پاسخ بیولوژیکی دخیل نیستند.
مهم دانستن
مطالعه مسیرهای عملکرد هورمون ها بر روی سلول های هدف و سایر ویژگی های این موضوع، باید توجه داشت که تاکنون اکثر گیرنده ها به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته اند. چرا؟ زیرا جداسازی و تطهیر بیشتر آنها مشکل است. اما محتوای سلول‌های هر گیرنده بسیار کم است.
با این حال، شناخته شده است که هورمون ها با گیرنده ها به روش شیمیایی-فیزیکی تعامل دارند. آبگریز واتصالات الکترواستاتیک هنگامی که گیرنده به یک هورمون متصل می شود، پروتئین گیرنده دستخوش تغییر ساختاری می شود و در نتیجه با کمپلکس مولکول سیگنال فعال می شود.
انتقال‌دهنده‌های عصبی
این نام مواد فعال بیولوژیکی است که وظیفه اصلی آنها انتقال تکانه های الکتروشیمیایی از سلول های عصبی و سلول های عصبی است. به آنها «واسطه» نیز می گویند. البته سلول های هدف نیز تحت تأثیر انتقال دهنده های عصبی قرار می گیرند.
به‌طور دقیق‌تر، «واسطه‌ها» مستقیماً با گیرنده‌های بیوشیمیایی که در بالا ذکر شد در تماس هستند. مجموعه ای که این دو ماده تشکیل می دهند قادر است بر شدت فرآیندهای متابولیکی خاص (از طریق هدف واسطه ها یا مستقیما) تأثیر بگذارد.
برای مثال، یک انتقال دهنده عصبی باعث افزایش تحریک پذیری سلول هدف و دپلاریزاسیون تدریجی غشای پس سیناپسی می شود. سایر «واسطه‌ها» می‌توانند اثری کاملاً متضاد (بازدارنده) داشته باشند.
تعداد دیگری از مواد گیرنده ها را مسدود و فعال می کنند. اینها شامل پروستاگلاندین ها، پپتیدهای عصبی فعال و اسیدهای آمینه است. اما در واقع، مواد بسیار بیشتری وجود دارند که بر روند انتقال اطلاعات تأثیر می‌گذارند.
انواع عملکرد هورمون ها بر سلول های هدف
در مجموع پنج عدد وجود دارد. شما می توانید این گونه ها را در لیست زیر انتخاب کنید:
- متابولیک. در تغییر در نفوذپذیری غشای سلولی، اندامک ها و همچنین فعالیت آنزیم های داخل سلولی و سنتز آنها آشکار می شود. اثر متابولیک مشخصهورمون های مختلف توسط غده تیروئید تولید می شود.
- اصلاحی. این عمل بر شدت عملکردهای ارائه شده توسط سلول های هدف تأثیر می گذارد. شدت آن به واکنش پذیری و حالت اولیه بستگی دارد. به عنوان مثال، می‌توان تأثیر آدرنالین بر ضربان قلب را به یاد آورد.
- جنبشی. هنگامی که چنین ضربه ای اعمال می شود، سلول های هدف از حالت آرام به حالت فعال حرکت می کنند. یک مثال بارز واکنش ماهیچه های رحم به اکسی توسین است.
- مورفوژنتیک. این شامل تغییر اندازه و شکل سلول های هدف است. به عنوان مثال سوماتوتروپین بر رشد بدن تأثیر می گذارد. و هورمون‌های جنسی مستقیماً در شکل‌گیری ویژگی‌های جنسی نقش دارند.
- واکنش زا. در نتیجه این عمل، حساسیت سلول های هدف، حساسیت آنها به سایر واسطه ها و هورمون ها تغییر می کند. کوله سیستوکینین و گاسترین بر تحریک پذیری سلول های عصبی تأثیر می گذارند.
تعامل با هورمون های محلول در آب
او مشخصات خاص خودش را دارد. در مورد تعامل هورمون ها با سلول های هدف، باید توجه داشت که اگر آنها محلول در آب باشند، بدون نفوذ به داخل - یعنی از سطح غشای سیتوپلاسمی - اثر می گذارند.
در اینجا مراحل دخیل در این فرآیند آمده است:
- تشکیل روی سطح غشای HRK (کمپلکس گیرنده هورمون).
- فعالسازی بعدی آنزیم.
- تشکیل واسطه های ثانویه.
- تشکیل پروتئین کینازهای یک گروه خاص (آنزیم هایی که پروتئین های دیگر را تغییر می دهند).
- فعال شدن فسفوریلاسیون پروتئین.
روند توصیف شده، به هر حال، به درستی پذیرش نامیده می شود.
تعامل با هورمون های محلول در چربی
یا همانطور که اغلب به آنها گفته می شود، با استروئیدها. در این حالت اثر متفاوتی از هورمون ها روی سلول های هدف وجود دارد. زیرا استروئیدها، برخلاف مواد محلول در آب، هنوز در داخل نفوذ می کنند.
گام به گام به نظر می رسد:
- هورمون استروئیدی با گیرنده غشایی تماس می گیرد و پس از آن GRK به داخل سلول منتقل می شود.
- سپس این ماده به پروتئین گیرنده سیتوپلاسمی متصل می شود.
- پس از آن، GRK به هسته منتقل می شود.
- برهمکنش با گیرنده سوم انجام می شود که با تشکیل GRK همراه است.
- GRK سپس به DNA و البته به گیرنده کروماتین متصل می شود.
با مطالعه این مسیر عملکرد هورمون بر روی سلول های هدف، می توان فهمید که GRK برای مدت طولانی در هسته وجود داشته است. بنابراین، تمام اثرات فیزیولوژیکی چندین ساعت پس از شروع فرآیند رخ می دهد.
تشخیص سیگنال
و چند کلمه در این مورد نیز ارزش گفتن دارد. سیگنال های وارد شده به بدن دو نوع هستند:
- خارجی. چه مفهومی داره؟ این واقعیت که سیگنال‌ها به سلول از محیط خارجی می‌آیند.
- داخلی. سیگنال ها تشکیل می شوند و سپس در همان سلول عمل می کنند. اغلب سیگنال‌ها متابولیت‌هایی هستند که نقش مهارکننده‌ها یا فعال‌کننده‌های آلوستریک را بازی می‌کنند.
صرف نظر از نوع، وظایف یکسانی دارند. می توان آنها را درچنین لیستی:
- حذف به اصطلاح چرخه های متابولیک بیکار.
- حفظ سطح مناسب هموستاز.
- هماهنگی بین سلولی و درونی فرآیندهای متابولیک.
- تنظیم فرآیندهای تشکیل و استفاده بیشتر از انرژی.
- انطباق بدن با تغییرات محیطی.
به زبان ساده، مولکول های سیگنالینگ ترکیبات درون زا با منشاء شیمیایی هستند که از طریق برهمکنش با گیرنده ها، واکنش های بیوشیمیایی انجام شده در سلول های هدف را کنترل می کنند.
با این حال، آنها ویژگی هایی دارند که باید از آنها آگاه باشید. مولکول‌های سیگنال‌دهنده کوتاه‌مدت هستند، از نظر بیولوژیکی بسیار فعال هستند، عملکرد آنها منحصربه‌فرد است و هر یک از آنها می‌توانند همزمان چندین سلول هدف داشته باشند.
به هر حال! پاسخ به یک مولکول از سلول های هدف مختلف اغلب بسیار متفاوت است.
تنظیم عصبی و هومورال
به عنوان بخشی از مبحث مربوط به مکانیسم های عملکرد هورمون ها بر روی سلول های هدف، توجه به این موضوع مفید خواهد بود. فوراً باید توجه داشت که عملکرد هورمون ها نسبتاً پراکنده است و تأثیر عصبی متفاوت است. همه به دلیل حرکت آنها با خون.
تأثیر طنز به کندی گسترش می یابد. حداکثر سرعتی که جریان خون می تواند به آن برسد از 0.2 تا 0.5 متر بر ثانیه متغیر است.
اما با وجود این، تأثیر طنزآمیز کاملاً طولانی است. آی تیمی تواند ساعت ها، حتی روزها ادامه یابد.
به هر حال، پایانه های عصبی اغلب به عنوان هدف عمل می کنند. اما چرا همیشه در مورد یک تنظیم عصبی-هومورال واحد است؟ زیرا سیستم عصبی غدد درون ریز را عصب دهی می کند.
آسیب سلولی هدف
آخرین چیزی که در این مورد باید ذکر شود. ویژگی های سلول های هدف و گیرنده های سلولی در بالا مورد مطالعه قرار گرفته است. ارزش دارد موضوع را با اطلاعاتی در مورد اینکه کدام واحدهای ساختاری چنین "آهنربایی" برای HIV، وحشتناک ترین ویروس هستند، تکمیل کنید.
برای او سلول های هدف آنهایی هستند که روی سطح آنها گیرنده های CD4 وجود دارد. این عامل به تنهایی تعامل آنها با ویروس را تعیین می کند.
ابتدا، واریون به سطح سلول متصل می شود و دریافت اتفاق می افتد. سپس با غشای ویروس ترکیب می شوند. داخل سلول می شود. متعاقبا نوکلئوتید و PKN ویروس آزاد می شود. ژنوم در سلول ادغام می شود. زمان مشخصی می گذرد (دوره نهفته)، و ترجمه پروتئین های ویروس آغاز می شود.
همه اینها با تکثیر فعال جایگزین می شوند. این فرآیند با آزاد شدن پروتئین های HIV و تغییرات مختلف از سلول ها به محیط خارجی بدن، که مملو از عفونت بدون مانع سلول های سالم است، به پایان می رسد. متأسفانه، این یک مثال بسیار غم انگیز است، اما به وضوح و به طور قابل درک مفهوم "هدف" را در این زمینه نشان می دهد.
