másodlagos hírvivők
Minden test ki van téve számos hatások. Ezek a hatások két fő csoport: létfontosságú - közvetlenül befolyásolhatja a életképességét (például halálos sérülés okozta ragadozó), és a jel - információt hordozó a környezetet. Nyilvánvaló, hogy sok jel kell reagálni, azaz organizmus kell fejleszteni egy adott biológiai válasz.
Az általános rendszer létrehozására a biológiai válasz is képviselteti magát három egymást követő szakaszban. Az első szakaszban történik észlelés jel specifikus receptor fehérje, amelynek erősen specifikus egy adott jelet. Megtalálása jel, a receptor megváltoztatja konformációját és ezáltal értesíti a jelenléte a szervezet expozíció. Érzékelt jelet át kell alakítani, és továbbítja a transzformált kép a megfelelő szerkezetet. Ezt a lépést a jelátvitel. Általában azt végzik speciális fehérjéket (fehérjék mediátorok), valamint a különböző járulékos molekulák és ionok. Vannak különböző mechanizmusok transzdukció (a szintézise vagy a protein mediátorok), de végül a jel eléri a szükséges struktúrák és vezet a dob a harmadik, az utolsó szakaszban, azaz a Az azonnali végrehajtását biológiai válasz.
2 típusú biológiai válaszok sebességétől függően a képzés:
Különösen a folyamatok kaszkád fehérje aktiválás hajtható végre a szervezetben nagyon gyorsan (néha csak néhány ezredmásodperccel), és ezért okoz a gyors biológiai válaszokat. Eközben a kaszkád transzkripciós faktorok igényel olyan viszonylag hosszú időközönként (néhány perc, óra vagy akár nap), és végül a lassú biológiai válaszokat.
Rapid a biológiai válaszok kárára hajtják végre az idegrendszer. Humorális rendszer - lassú válaszok biológiai rendszerekben.
Molekuláris mechanizmusok, az idegrendszer szorosan kapcsolódik a kialakulását ingerületvezetési és idegi impulzusok.
A kezdeti indoka az impulzus kialakulását az érzékelés neuron specifikus szignál. Ez a funkció végzi egy megfelelő receptor-molekula, található általában a külső membrán a neuron. Megtalálása jel receptorok változtatnak szerkezete és ezáltal befolyásolják a szomszédos ioncsatornák, így azok számára, hogy a zárt állapotban a szabadba.
A mechanizmusok ilyen hatások eltérőek lehetnek. Egyes esetekben (például a szenzoros neuronok, amelyek az észlelése termikus vagy mechanikus jelek) maguk receptorok egyaránt ioncsatornák, ily módon aktiválja a receptor ezen fehérjék közvetlenül következik, hogy jelentősen a membrán depolarizációját eredményezi, és ennek eredményeként - szinte azonnali képződését az impulzus. Az ilyen receptorok nevezzük ionotróp. De legfőképpen a receptorok és ioncsatornák működnek meglehetősen bonyolult kaszkád mediátorok.
A leggyakoribb változatai ezen szakaszában:
és - cikláz rendszer (1 és 2 - a szabályozási és katalitikus alegység a protein kináz A-lógiai); b - a foszfolipáz rendszer (3, és 4 - a szabályozási és katalitikus alegysége Ca 2 * -függő protein-kináz, az 5. és 6. - a szabályozási és katalitikus alegység a protein kináz C); G1 és G2 - G-fehérjék, illetve szolgáló receptorok 1-es és 2 (allokált típusú másodlagos messenlzhery; szaggatott nyilak jelzik a molekuláris kaszkádokban kiváltott releváns protein-kinázok.
Annak ellenére, hogy számos árnyalatokat, ezekhez a folyamatokhoz vannak szervezve hasonló molekuláris elv. Magukban a következő „kit” összetevőből áll:
• receptorokhoz. áthatoló külső membránján keresztül;
• G-proteinek. található a belső oldalon a membrán és eredményeként aktiválódik változásainak receptor konformáció;
• egy enzim, amelynek aktivitása szabályozza G-proteinek. Az egyik kiviteli alakban, a kaszkád adenilil-cikláz. egy másik - a foszfolipáz C vagy D;
• másodlagos hírvivők. azaz kis szabályozó molekulák, amelyek hordozói információt a sejten belüli jelet. Ezek hozzájárulnak a további átviteli és jelerősítés és jellemeztük a következő tulajdonságokkal rendelkezik: egy kis molekulatömegű, és a nagy sebességű, hogy a diffúz a citoplazmában; Gyorsan emésztett és gyorsan eltávolítható a citoplazmában. Ezek közé tartoznak a ciklikus adenozin-monofoszfát (rövidítve - cAMP), az ATP szintézis biztosítja adenilát-cikláz található a citoplazmában, valamint inozitol-trifoszfát és a diacil-glicerint, által alkotott aktivitása foszfolipáz külső membrán a molekuláris komponenseket. A megjelenése cAMP a citoplazmában kell pulzáló, így a felesleges a második messenger elpusztult speciális enzim - foszfodiészteráz aktivált Ca2 + -függő protein kináz kell jegyezni, hogy a megjelenése a sejt inozit-trifoszfát felszabadulásához vezet a Ca2 + az endoplazmatikus retikulumból, és ezek az ionok gyorsan diffundálnak a citoplazmában, is fontossá vált második hírvivők;
• fehérjék, melyek aktiválják a keresetet a másodlagos hírvivők. Ez az egyedi ioncsatornák. hogy egy kezdeti szakaszban a membrán depolarizációja. Ezen túlmenően, ez a specifikus fehérje, aktívan részt vesz a szabályozásában downstream folyamatok foszforilezése különböző membránfehérjék.
Aktiválása egyetlen receptor molekulához vezet alig észrevehető változás a potenciális. Eközben, annak érdekében, hogy nyissa ki a nátrium-csatornák (és anélkül, hogy ez impulzus elvet nem alakítható) megköveteli meglehetősen jelentős a membrán depolarizációját eredményezi: általában nem kevesebb, mint 20 mV. És ha az érzékelt jel nem intenzív, azaz Ez aktiválja túl kevés receptor molekulák eredő változás nem éri el a szükséges küszöböt, és gyorsan kompenzálja a különböző ion szivattyúk. Ennek eredményeként, a membrán visszatér eredeti állapotába, és a generációs ingerület jelentkezik.
Úgy tűnik, hogy az elv működik neuronok (ez volt az úgynevezett „mindent vagy semmit”) alapvetően ellentétes ismert tény, hogy a test nem csak érzékeli a jelek jelenlétét, hanem képes értékelni azok intenzitását. A valóságban azonban nincs ellentmondás. A kölcsönhatás a jel és a receptor molekulákat, valamint bármely más molekuláris kölcsönhatása szigorúan tartsa statisztikák (azaz valószínűség) törvényszerűségek. Ez azt jelenti, hogy az intézkedés alapján rögzített teljesítmény jelet fennáll a valószínűsége alkotó impulzus. Minél erősebb a jel, annál nagyobb a valószínűsége, hogy ez. Ennek megfelelően, a nagyobb az intenzitása a érzékelhető jel, annál gyakrabban egy neuron generál idegi impulzusok. Ez az, ami becslése jelet.