细胞通讯是由细胞间和细胞内通讯组成的过程。 因此,首先通过信使物质在细胞之间交换信息。 然后在细胞内,信号通过受体和辅助信使被传输甚至被放大。
什么是细胞通讯?
细胞通讯是由细胞间和细胞内通讯组成的过程。 细胞通信用于通过在细胞之间以及细胞内传输信号来中继外部刺激。 外部信号转导通过特定的信使发生,例如 激素, 神经递质介导或离子介导的电刺激转导,细胞结合表面 分子或细胞间空间中的高分子量物质。 信号通过受体或所谓的间隙连接进入细胞内部,并在那触发一系列反应,具体取决于传输途径。 因此,在细胞中形成第二信使(第二信使物质),其将信号传输至靶位并同时放大。 发生信号放大是因为外部信号导致形成大量第二信使。 与细胞间通讯相反,在细胞内通讯中,信号在细胞中被处理并转化为反应。 在这里,信息不是从一个细胞传递到另一个细胞,而是在放大后传递给细胞靶位的化学信使传递。 细胞内通讯的整个过程也称为信号转导。
功能与任务
在多细胞生物中,细胞内通讯处理细胞外信使以及外部刺激(听觉,视觉, 气味)。 信号转导调节重要的生物学过程,例如 基因 转录,免疫反应,细胞分裂,光线感知,气味感知或肌肉收缩。 细胞内通讯的发生是由细胞外或细胞内刺激触发的。 细胞外触发因素包括 激素,生长因子,细胞因子,神经营养蛋白或神经递质。 此外,诸如光或声波的环境影响也是细胞外刺激。 在细胞内 钙 离子通常会触发信号转导级联。 细胞外信号首先被细胞或细胞内的受体吸收。 细胞膜。 在胞质和膜受体之间有区别。 胞质受体位于细胞质中的细胞内。 他们代表了小目标 分子 可以很容易地通过 细胞膜。 这些包括类固醇,类维生素A, 碳 一氧化碳和 一氧化氮。 例如,类固醇受体一旦被激活,就提供了负责转录过程的第二信使的形成。 膜结合受体位于 细胞膜 并同时具有细胞外和细胞内结构域。 在信号转导期间,信号 分子 停靠在受体的细胞外结构域,并通过改变其构象,确保信号传递至细胞内结构域。 然后,在那里发生生化过程,从而形成第二级信使的级联。 膜受体分为三类,离子通道,g-蛋白偶联受体和酶偶联受体。 在离子通道之间,又有配体门控和电压门控离子通道。 这些是跨膜的 蛋白质 取决于信号而被激活或去激活的离子,从而改变了对某些离子的磁导率。 与g蛋白偶联的受体被激活后,会导致g蛋白分解为两个部分。 这两个组件是活动的,并通过形成某些第二信使来确保信号的传输。 酶偶联受体也是膜结合受体,可释放 酶 在信号传输时绑定到它们。 因此,存在六类酶联受体。 取决于激活的受体,相应的信号被转导。 例如,受体酪氨酸激酶代表激素的受体 胰岛素。 因此, 胰岛素 通过该受体介导。 一些细胞通过所谓的间隙连接而连接。间隙连接是相邻细胞之间的通道,代表细胞内通讯的一种形式。 当信号到达特定单元时,间隙连接可确保其在相邻单元中快速传播。
疾病与失调
细胞内通讯(信号转导)中的中断可能在信号转导过程中的许多点发生,并且可能具有多种 健康 效果。 许多疾病是由某些受体的功效不足引起的。 如果免疫细胞受到影响,则会导致免疫缺陷。 自身免疫性疾病 和过敏是由细胞内信号转导过程的错误处理引起的。 但是诸如 糖尿病 或 动脉硬化 也是无效受体的结果。 在 糖尿病,例如,可能有足够的 胰岛素。 但是,由于缺少或无效的胰岛素受体, 胰岛素抵抗 在这种情况下存在。 结果,产生更多的胰岛素。 最终,胰腺可能会筋疲力尽。 许多精神疾病也可以追溯到细胞内细胞通讯障碍,因为在许多情况下,神经递质的有效受体不足不能充分确保信号传递。 神经递质也起着重要的作用 精神疾病。 例如,研究人员正在研究复杂的信号传输过程中的哪些障碍可以 铅 对诸如 抑郁., 躁狂症,双相情感障碍或 精神分裂症。 遗传原因也可以 铅 对细胞内通讯的干扰。 遗传性疾病的一个特定实例涉及间隙连接。 如前所述,间隙连接是相邻单元之间的通道。 它们是由跨膜形成的 蛋白质 称为连接蛋白复合物。 这些蛋白质复合物的几种突变可以 铅 深刻 失去听力 甚至是耳聋。 它们的原因在于间隙连接的功能不良以及由此导致的细胞通讯中断。