细胞通讯:功能,任务,作用和疾病

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 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, 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 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 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 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 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。