МЕХАНІЗМ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ ЧЕРЕЗ КЛІТИННУ МЕМБРАНУ

Одна з найважливіших функцій мембрани - передача інформації всередину клітини. Тут зовнішні сигнали перетворюються у внутрішньоклітинні. Велика частина адресованих клітці сигнальних молекул не проникає всередину. Мембранні рецептори подібно антен приймають які надходять сигнали і пускають у хід внутрішньоклітинні процеси, які в кінцевому рахунку змінюють активність клітини, наприклад секрецію речовин залозистої кліткою, скорочення м'язової клітини, зміна метаболізму або зростання клітини.

Під дією сигнальних молекул мембранні білки перебудовуються і послідовно взаємодіють один з одним. Сигнальні молекули, наприклад гормони, можуть взаємодіяти як з білками самих іонних каналів, змінюючи іонний струм через них, так і з пов'язаними з ними молекулами або з ферментами (рис. 1.8; табл. 1.2). Взаємодія між рецептором і ферментом або іонним каналом відбувається через третій білок, який називають G-білком. Таке зв'язування зазвичай запускає ланцюг подій, що змінюють концентрацію одного або декількох знаходяться в цитоплазмі речовин, що представляють собою невеликі молекули (або навіть іони), які називаються вторинними посередниками, або передавачами {Мессенджерами) сигналу. Вони забезпечують швидке поширення сигналу по всій клітці, змінюючи функції внутрішньоклітинних білків.

Вторинним посередником служить циклічний аденозин- монофосфат (цАМФ), Його утворення відбувається з АТФ під дією ферменту аденілатциклази (АЦ) (див. Рис. 1.9). Він може по-різному впливати на клітину і активувати або гальмувати її активність. Хоча число вторинних посередників невелика і шляхи передачі внутрішньоклітинних сигналів універсальні, вони здатні регулювати безліч різноманітних фізіологічних і біологічних процесів, і завжди в їх основі лежить конфірмаціонная перебудова молекули білка. Два найбільш важливих посередника в тваринних клітинах - це цАМФ і Са²⁺.

Якщо якийсь сигнал відкриває в зовнішній і внутрішніх мембранах Са - канали, іони Са²⁺ спрямовуються з позаклітинного середовища або кальцієвих депо (гладка ендоплазматі-

Мал. 1.8. Механізм передачі інформації через клітинну мембрану

Мал. 1.9. Клітинні механізми збудження (А) і гальмування (Б)

ческа я мережу, мітохондрії) в цитоплазму клітини, активуючи чутливі до нього білки. Са²⁺ служить внутрішньоклітинним посередником в різноманітних клітинних реакціях, включаючи секреторні процеси і клітинний розподіл. У нервових клітинах деполяризация плазматичноїмембрани викликає поглинання Са²⁺ нервовим закінченням і стимулює секрецію нейромедіатора.

Майже у всіх інших клітинах зв'язування сигнальної молекули з рецептором на клітинній мембрані веде до вивільнення Са²⁺ з внутрішньоклітинних депо. Що виділився в цитоплазму Са²~ Зв'язується зі специфічними Са²⁺- зв'язуючими білками, найбільш поширеним серед яких є кальмодуліі. комплекс Са²⁺- кальмоду- лин здатний змінювати активність внутрішньоклітинних білків. Характерним набором білків-мішеней для Са²~ І цАМФ пояснюється різноманіття клітинних реакцій. Використання цАМФ і Са²⁺ в якості вторинних посередників дозволяє у багато разів підсилювати реакцію на позаклітинний сигнал і регулювати її різноманітними способами.

Клітини-мішені, піддаючись тривалого дії хімічного або будь-якого іншого стимулу, втрачають первісну чутливість до нього і здатність реагувати з колишньою силою. Це явище називається адаптацією (Від лат. adapto - пристосовую). Завдяки йому клітина коригує свою чутливість до величини стимулу. Адаптація клітини-мішені досягається різними шляхами: зменшенням числа поверхневих рецепторів, зміною їх

Приклади фізіологічних реакцій клітин-мішеней на дію сигнальних молекул

Таблиця 1.2

активності, зміною активності мембранних білків (типу G-білків), що беруть участь у передачі сигналу всередину клітини. Явище адаптації можна зупинити.

1. Метод лікування, який зберігає життєздатність всієї пульпи зуба - стоматологія. Ендодонтія
   Пульпа забезпечує життєдіяльність зуба, виконуючи захисну, трофічну, пластичну функції. Показання до збереження всієї пульпи зуба обмежені: оборотні форми пульпітів, початковий пульпіт, розтин роги пульпи бором під час лікування карієсу дентину, якщо діаметр перфорації не більше 1-3 мм, без
2. Методи вивчення функцій мозку, реєстрація імпульсної активності нейронів - вікова анатомія і фізіологія
   Для вивчення функцій мозку людини здавна застосовували різноманітні методи. Спостереження за здоровими і хворими людьми дозволили досліджувати у них різні рефлекторні реакції (сухожильні, зорові та ін.). З розвитком електронної техніки особливе значення придбали ел е кг р про ф і з і о л о
3. Методи роботи з кореневим каналом - стоматологія. Ендодонтія
   Апікально-корональні методи. Стандартна техніка. Варіант 1. К-РИМЕРА проходять зубний канал на робочу довжину. Варіант 2. Використовують К-рімери і Н-файли. Техніка step back (крок назад). 1. Канал в апикальной частини обробляють К-Ример. перший файл, який пройшов на робочу довжину, застревающий
4. Методи генетики соматичних клітин - біологія. Частина 1
   За допомогою цих методів вивчають спадковість і мінливість соматичних клітин, що в значній мірі компенсує неможливість застосування до людини методу гибридологічного аналізу. Методи генетики соматичних клітин, засновані на розмноженні цих клітин в штучних умовах, дозволяють не тільки аналізувати
5. Методи діагностики хвороб пульпи зуба і періапікальних тканин, основні методи обстеження пацієнта, скарги пацієнта - стоматологія. Ендодонтія
   Рада Стоматологічної Асоціації Росії (СтАР) встановив єдині вимоги до порядку діагностики та лікування пацієнтів з хворобами пульпи зуба і періапікальних тканин, склав протокол їх ведення. Діагностика передбачає збір анамнезу, клінічний огляд, проведення основних і додаткових методів обстеження
6. Метаболізм ліпідів (жирів), роль ліпідів в життєдіяльності - біохімія людини
   Тваринні жири і рослинні масла поряд з білками і вуглеводами - одна з головних складових нормального харчування людини. Вони є основним джерелом енергії. Один грам нейтральних жирів при повному окисленні за участю кисню дає близько 38 кДж енергії. Це вдвічі більше, ніж можна отримати з глікогену
7. Мембранний потенціал клітини, або потенціал спокою - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
   збудливість - здатність клітин і тканин переходити в стан фізіологічної активності йод впливом будь-яких зовнішніх впливів (подразників), які досягли порогової величини. Збудливістю мають будь-які живі клітини, в тому числі рослинні, але найбільшою мірою це знаходить свій вираз у клітин тварин
8. Механізм роботи хімічного синапсу - нейрофізіологія
   Найбільш добре вивченим хімічним синапсом є нервово м'язову з'єднання, або кінцева платівка. Однак механізми, розглянуті на цьому прикладі, застосовні і до всіх інших хімічних синапсах в нервовій системі. Почнемо розгляд механізму передачі інформації з надходження ПД до синаптичних закінчення