Yoki transmembran ion oqimlari.

Retseptor bilan maxsus bog'langan moddaga retseptor ligandlari deyiladi. Tananing ichida, odatda, gormon yoki neyrotransmitter yoki ularning sun'iy o'rnini bosuvchi dorilar va zaharlar (agonistlar) sifatida ishlatiladi. Ba'zi ligandlar, aksincha, retseptorlarni bloklaydi (antagonistlar). Sezgi organlari haqida gap ketganda, ligandlar hid yoki ta'm retseptorlariga ta'sir qiluvchi moddalardir. Bundan tashqari, ko'rish retseptorlarining molekulalari yorug'likka reaksiyaga kirishadi va eshitish va teginish organlarida retseptorlar havo tebranishlari va boshqa qo'zg'atuvchilardan kelib chiqadigan mexanik ta'sirlarga (bosim yoki cho'zilish) sezgir. Termosensitiv retseptor oqsillari va membrana potentsialidagi o'zgarishlarga javob beradigan retseptor oqsillari ham mavjud.

Entsiklopedik YouTube

• 1 / 5

  Hujayra retseptorlarini ikkita asosiy sinfga bo'lish mumkin - membrana retseptorlari va hujayra ichidagi retseptorlar.

  Membran retseptorlari

  "Antennalar" ning vazifasi tashqi signallarni tanib olishdir. Ikki qo'shni hujayraning hududlarini tanib olish bir-biri bilan aloqa qilish orqali hujayra yopishishini ta'minlaydi. Shu tufayli hujayralar o'zlarini yo'naltiradi va differentsiatsiya jarayonida to'qimalarni hosil qiladi. Tanish joylari eritmada bo'lgan ba'zi molekulalarda ham mavjud, buning natijasida ular bir-birini to'ldiruvchi tanib olish joylariga ega bo'lgan hujayralar tomonidan tanlab olinadi (masalan, ular LDL retseptorlari yordamida LDL tomonidan qabul qilinadi).

  Membran retseptorlarining ikkita asosiy klassi metabotrop retseptorlari va ionotrop retseptorlaridir.

  Ionotrop retseptorlar - ligand bilan bog'langanda ochiladigan yoki yopiladigan membrana kanallari. Olingan ion oqimlari transmembran potentsial farqining o'zgarishiga olib keladi va natijada hujayraning qo'zg'aluvchanligi, shuningdek, hujayra ichidagi ionlarning kontsentratsiyasini o'zgartiradi, bu esa ikkinchidan hujayra ichidagi vositachi tizimlarning faollashishiga olib kelishi mumkin. Eng to'liq o'rganilgan ionotrop retseptorlardan biri bu n-xolinergik retseptordir.

  Metabotrop retseptorlar hujayra ichidagi xabarchi tizimlar bilan bog'liq. Ligand bilan bog'langanda ularning konformatsiyasining o'zgarishi biokimyoviy reaktsiyalar kaskadining boshlanishiga va pirovardida hujayraning funktsional holatining o'zgarishiga olib keladi. Membran retseptorlarining asosiy turlari:

  1. Geterotrimerik G oqsillari bilan bog'langan retseptorlari (masalan, vazopressin retseptorlari).
  2. Ichki tirozin kinaz faolligi bo'lgan retseptorlar (masalan, insulin retseptorlari yoki epidermal o'sish omili retseptorlari).

  G oqsili bilan bog'langan retseptorlari 7 ta transmembran domeniga, hujayradan tashqari N-terminusga va hujayra ichidagi C-terminusga ega bo'lgan transmembran oqsillari. Ligand bilan bog'lanish joyi hujayradan tashqari qovuzloqlarda, G-oqsil bog'lash domeni sitoplazmadagi C-terminus yaqinida joylashgan.

  Retseptorning faollashishi uning a-kichik birligining bg-subbirlik kompleksidan ajralib chiqishiga va shu bilan faollashishiga olib keladi. Shundan so'ng, u ikkinchi xabarchilarni ishlab chiqaradigan fermentni faollashtiradi yoki aksincha faollashtiradi.

  Tirozin kinaz faolligi bo'lgan retseptorlar keyingi hujayra ichidagi oqsillarni, ko'pincha oqsil kinazalarini fosforlaydi va shu bilan hujayra ichiga signal uzatadi. Strukturaviy ravishda, bular bitta membrana domeniga ega bo'lgan transmembran oqsillari. Qoida tariqasida, subbirliklari disulfid ko'priklar bilan bog'langan homodimerlar.

  hujayra ichidagi retseptorlari

  Hujayra ichidagi retseptorlar - qoida tariqasida, transkripsiya omillari (masalan, glyukokortikoid retseptorlari) yoki transkripsiya omillari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi oqsillar. Hujayra ichidagi retseptorlarning ko'pchiligi sitoplazmadagi ligandlar bilan bog'lanadi, faollashadi, ligand bilan birga hujayra yadrosiga ko'chiriladi, u erda ular DNK bilan bog'lanadi va ba'zi bir gen yoki genlar guruhining ekspressiyasini qo'zg'atadi yoki bostiradi.
  Azot oksidi (NO) maxsus ta'sir mexanizmiga ega. Membrana orqali kirib, bu gormon eruvchan (sitozolik) guanilat siklaza bilan bog'lanadi, bu ham azot oksidi retseptorlari, ham ikkinchi xabarchi cGMP ni sintez qiluvchi fermentdir.

  Hujayra ichidagi gormonal signal uzatishning asosiy tizimlari

  Adenilat siklaza tizimi

  Adenilatsiklaza tizimining markaziy qismi ATP ning cAMP ga aylanishini katalizlovchi adenilatsiklaza fermenti hisoblanadi. Bu ferment Gs oqsili (inglizcha stimulyatordan) yoki G i proteini (inglizcha inhibiting so'zidan) tomonidan qo'zg'atilishi mumkin. Keyin cAMP cAMPga bog'liq bo'lgan protein kinaza bilan bog'lanadi, bu protein kinaz A, PKA deb ham ataladi. Bu uning faollashishiga va keyinchalik hujayradagi ba'zi fiziologik rolni bajaradigan effektor oqsillarning fosforlanishiga olib keladi.

  Fosfolipaza-kaltsiy tizimi

  G q oqsillari PIP2 (membrana fosfoinositol) ni ikkita molekulaga: inositol-3-fosfat (IP3) va diatsilgliseridga ajratuvchi fosfolipaza S fermentini faollashtiradi. Bu molekulalarning har biri ikkinchi xabarchidir. Keyin IP3 endoplazmatik retikulum membranasidagi o'z retseptorlari bilan bog'lanadi, natijada sitoplazmaga kaltsiy ajralib chiqadi va ko'plab hujayra reaktsiyalarini qo'zg'atadi.

  Guanilat siklaz tizimi

  Ushbu tizimning markaziy molekulasi guanilat siklaza bo'lib, u GTP ning cGMP ga aylanishini katalizlaydi. cGMP bir qator fermentlar va ion kanallarining faolligini modulyatsiya qiladi. Guanilatsiklazaning bir nechta izoformlari mavjud. Ulardan biri azot oksidi NO bilan faollashadi, ikkinchisi atriyal natriuretik omil retseptorlari bilan bevosita bog'liq.

  cGMP buyraklar va ichaklarda suv almashinuvini va ionlarni tashishni nazorat qiladi va yurak mushaklarida bo'shashish signali bo'lib xizmat qiladi.

  Retseptorlarning farmakologiyasi

  Qoida tariqasida, retseptorlar nafaqat asosiy endogen ligandlar, balki boshqa strukturaviy o'xshash molekulalar bilan ham bog'lanishga qodir. Bu fakt retseptorlarni bog'laydigan va ularning holatini dori yoki zahar sifatida o'zgartiradigan ekzogen moddalardan foydalanishga imkon beradi.

  Masalan, endorfin retseptorlari - og'riq va hissiy holatni modulyatsiya qilishda muhim rol o'ynaydigan neyropeptidlar morfin guruhining dorilariga ham bog'lanadi. Retseptor asosiy joydan yoki ushbu retseptorga xos bo'lgan gormon yoki vositachi bilan bog'lanish "joyidan" tashqari, retseptorning reaktsiyasini modulyatsiya qiluvchi (o'zgartiruvchi) boshqa kimyoviy moddalar bog'laydigan qo'shimcha allosterik tartibga solish joylariga ega bo'lishi mumkin. asosiy gormonal signal - uni kuchaytirish yoki zaiflashtirish , yoki asosiy signalni almashtirish. Turli moddalar uchun bir nechta bog'lanish joylariga ega bo'lgan bunday retseptorlarning klassik namunasi gamma-aminobutirik kislota kichik A (GABA) retseptorlaridir. GABA ning o'zi uchun bog'lanish joyiga qo'shimcha ravishda, u benzodiazepinlar ("benzodiazepin joyi"), barbituratlar uchun bog'lanish joyi ("barbituratlar joyi"), allopregnenolon ("steroid sayt") kabi neyrosteroidlar uchun bog'lanish joyiga ham ega. ).

  Ko'pgina retseptorlar bir xil bog'lanish joyi orqali bir nechta turli xil kimyoviy moddalarni taniy oladilar va ma'lum bir biriktirilgan moddaga qarab, ikkitadan ortiq fazoviy konfiguratsiyalarda bo'lishi mumkin - nafaqat "yoqilgan" (retseptordagi gormon) yoki "o'chirilgan" (mavjud retseptorlarda gormon yo'q). ), balki bir nechta oraliqlarda ham.

  Retseptor bilan bog'langanda retseptorning 100% konfiguratsiyaga o'tishiga 100% sabab bo'ladigan moddaga retseptorning to'liq agonisti deyiladi. 100% ehtimollik bilan retseptor bilan bog'langanda uning "100% chegirma" konfiguratsiyasiga o'tishiga sabab bo'ladigan moddaga retseptorlarga teskari agonist deyiladi. Retseptorning oraliq konfiguratsiyalardan biriga o'tishiga olib keladigan yoki retseptor holatining 100% bo'lmagan ehtimollik bilan o'zgarishiga olib keladigan modda (ya'ni, ushbu modda bilan bog'langanda retseptorlarning ba'zilari yoqiladi yoki o'chadi). , va ba'zilari bo'lmaydi) retseptorning qisman agonisti deyiladi. Bunday moddalarga nisbatan agonist-antagonist atamasi ham qo'llaniladi. Bog'langanda retseptorning holatini o'zgartirmaydigan va faqat gormon yoki mediator retseptorlari bilan bog'lanishiga to'sqinlik qiladigan modda raqobatbardosh antagonist yoki retseptor blokeri deb ataladi (antagonizm retseptorni o'chirishga emas, balki retseptor bilan bog'lanish blokadasiga asoslanadi). uning tabiiy ligandining retseptorlari).

  Qoidaga ko'ra, agar ba'zi ekzogen moddaning tanasida retseptorlari bo'lsa, u holda organizmda bu retseptor uchun endogen ligandlar mavjud. Masalan, endogen benzodiazepin ligandlari

  Himoya funktsiyasi

  Qon va boshqa suyuqliklar mikroblarni o'ldiradigan yoki zararsizlantirishga yordam beradigan oqsillarni o'z ichiga oladi. Qon plazmasining tarkibi antikorlarni o'z ichiga oladi - oqsillar, ularning har biri ma'lum turdagi mikroorganizmlarni yoki boshqa xorijiy agentlarni taniydi - shuningdek, komplement tizimining himoya oqsillari. Antikorlarning bir necha sinflari mavjud (bu oqsillar immunoglobulinlar deb ham ataladi), ularning eng keng tarqalgani immunoglobulin G. Tuprik va ko'z yoshlari tarkibida mureinni parchalaydigan va bakteriya hujayra devorlarini yo'q qiladigan ferment lizozim oqsili mavjud. Virus bilan kasallanganda, hayvon hujayralari virusning ko'payishiga va yangi virus zarralari paydo bo'lishiga to'sqinlik qiluvchi interferon oqsilini chiqaradi.

  Biz uchun yoqimsiz bo'lgan oqsillar mikrob toksinlari - vabo toksini, botulinum toksini, difteriya toksini va boshqalar ham mikroorganizmlar uchun himoya funktsiyasini bajaradi.Ular tanamiz hujayralariga zarar etkazish orqali mikroblarni bizdan himoya qiladi.

  Retseptor funktsiyasi

  Proteinlar signallarni qabul qilish va uzatish uchun xizmat qiladi. Fiziologiyada retseptor hujayra tushunchasi mavjud, ya'ni. ma'lum bir signalni idrok etuvchi hujayra (masalan, ko'zning to'r pardasida vizual retseptor hujayralari mavjud). Ammo retseptor hujayralarida bu ish retseptor oqsillari tomonidan amalga oshiriladi. Shunday qilib, ko'zning to'r pardasida joylashgan protein rodopsin yorug'lik kvantlarini ushlaydi, shundan so'ng retinaning hujayralarida voqealar kaskadi boshlanadi, bu nerv impulsining paydo bo'lishiga va miyaga signal uzatilishiga olib keladi.

  Retseptor oqsillari nafaqat retseptor hujayralarida, balki boshqa hujayralarda ham mavjud. Gormonlar organizmda juda muhim rol o'ynaydi - ba'zi hujayralar tomonidan ajralib chiqadigan va boshqa hujayralar faoliyatini tartibga soluvchi moddalar. Gormonlar maxsus oqsillar - maqsadli hujayralar yuzasida yoki ichidagi gormon retseptorlari bilan bog'lanadi.

  Tartibga solish funktsiyasi

  Ko'pgina (hech qanday holatda ham) gormonlar oqsillardir - masalan, gipofiz va gipotalamusning barcha gormonlari, insulin va boshqalar. Ushbu funktsiyani bajaradigan oqsillarning yana bir misoli genlarning ishini tartibga soluvchi hujayra ichidagi oqsillar bo'lishi mumkin.

  Ko'pgina oqsillar bir nechta funktsiyalarni bajarishi mumkin.

  Protein makromolekulalari b-aminokislotalardan iborat. Agar polisaxaridlarning tarkibi odatda bir xil "birlik" ni (ba'zan ikkita) o'z ichiga olsa, ko'p marta takrorlangan bo'lsa, oqsillar 20 xil aminokislotadan sintezlanadi. Protein molekulasi yig‘ilgandan so‘ng oqsil tarkibidagi aminokislotalarning bir qismi kimyoviy o‘zgarishlarga uchraydi, shuning uchun “etuk” oqsillarda 30 dan ortiq turli aminokislotalar qoldiqlari topiladi. Bunday xilma-xil monomerlar oqsillar tomonidan bajariladigan turli xil biologik funktsiyalarni ham ta'minlaydi.

  b-aminokislotalar quyidagi tuzilishga ega:

  

  bu erda R - turli xil aminokislotalarning atomlarining (radikallarining) turli guruhlari. Karboksil guruhiga eng yaqin bo'lgan uglerod atomi yunoncha b harfi bilan belgilanadi, b-aminokislotalar molekulalaridagi aminokislotalar aynan shu atom bilan bog'langan.

  Neytral muhitda aminokislotalar zaif asos xossalarini namoyon qiladi va H + ionini biriktiradi, karboksil guruhi esa zaif kislotali xususiyatga ega va bu ionning ajralib chiqishi bilan ajralib chiqadi, shuning uchun molekulaning umumiy zaryadi o'zgarmasa ham, u bir vaqtning o'zida musbat va manfiy zaryadlangan guruhni olib yuradi.

  Radikalning tabiatiga ko'ra, hidrofobik (qutbsiz), gidrofil (qutb), kislotali va ishqoriy aminokislotalar farqlanadi.

  Kislotali aminokislotalar ikkinchi karboksil guruhiga ega. U sirka kislotaning karboksil guruhidan bir oz kuchliroqdir: aspartik kislotada karboksillarning yarmi pH 3,86 da, glutamik kislotada - pH 4,25 da, sirka kislotasida esa faqat 4,8 da dissotsilanadi. Ishqoriy aminokislotalar orasida arginin eng kuchli hisoblanadi: uning yon radikallarining yarmi pH 11,5 da ijobiy zaryadni saqlaydi. Lizinda yon radikal tipik birlamchi amin bo'lib, pH 9,4 da yarim ionlangan holda qoladi. Ishqoriy aminokislotalarning eng zaifi gistidin bo'lib, uning imidazol halqasi pH 6 da yarim protonlangan.

  Hidrofil (qutb) aminokislotalar orasida fiziologik pH da ionlanishi mumkin bo'lgan ikkita aminokislotalar mavjud - SH guruhi vodorod sulfidi kabi H + ionini berishi mumkin bo'lgan sistein va zaif kislotali fenolik guruhga ega bo'lgan tirozin. . Biroq, bu qobiliyat ularda juda zaif ifodalangan: pH 7 da sistein 8% ga, tirozin esa 0,01% ga ionlanadi.

  B-aminokislotalarni aniqlash uchun odatda ningidrin reaktsiyasi qo'llaniladi: aminokislota ningidrin bilan reaksiyaga kirishganda, yorqin ko'k rangli mahsulot hosil bo'ladi. Bundan tashqari, individual aminokislotalar o'ziga xos sifat reaktsiyalarini beradi. Shunday qilib, aromatik aminokislotalar nitrat kislota bilan sariq rang beradi (reaktsiya paytida aromatik halqaning nitrlanishi sodir bo'ladi). Muhit ishqorlanganda rang to'q sariq rangga o'zgaradi (shunga o'xshash rang o'zgarishi indikatorlar bilan sodir bo'ladi, masalan, metil apelsin). Ksantoprotein deb ataladigan bu reaktsiya oqsillarni aniqlash uchun ham qo'llaniladi, chunki ko'pchilik oqsillar aromatik aminokislotalarni o'z ichiga oladi; jelatin bu reaktsiyani bermaydi, chunki u deyarli tirozin, fenilalanin va triptofanni o'z ichiga olmaydi. Natriy plumbit Na2PbO2 bilan qizdirilganda sistein PbS qo'rg'oshin sulfidining qora cho'kmasini hosil qiladi.

  O'simliklar va ko'plab mikroblar oddiy noorganik moddalardan aminokislotalarni sintez qilishlari mumkin. Hayvonlar faqat ba'zi aminokislotalarni sintez qilishlari mumkin, boshqalari esa ovqatdan olinishi kerak. Bunday aminokislotalar muhim deyiladi. Odamlar uchun fenilalanin, triptofan, treonin, metionin, lizin, leysin, izolösin, histidin, valin va arginin ajralmas hisoblanadi. Afsuski, don tarkibida lizin va triptofan juda kam, ammo bu aminokislotalar dukkakli ekinlarda ancha ko'p miqdorda uchraydi. Qishloq xo'jaligi xalqlarining an'anaviy ratsionida odatda don va dukkakli ekinlar bo'lishi bejiz emas: bug'doy (yoki javdar) va no'xat, guruch va soya, makkajo'xori va loviya turli qit'alar xalqlari orasida bu kombinatsiyaning klassik namunasidir.

  Barcha 20 ta aminokislotalarning b-uglerod atomi sp3-gibridlanish holatidadir. Uning barcha 4 ta aloqasi taxminan 109 ° burchak ostida joylashganki, aminokislotalar formulasini tetraedrga yozish mumkin.

  Bir-birining oyna tasviri bo'lgan ikki turdagi aminokislotalar bo'lishi mumkinligini ko'rish oson. Biz ularni kosmosda qanday harakatlantirsak va aylantirmasak ham, ularni birlashtirish mumkin emas - ular o'ng va chap qo'llar kabi farqlanadi.

  Ushbu turdagi izomeriya optik izomeriya deb ataladi. Bu faqat markaziy uglerod atomining (uni assimetrik markaz deb ataladi) barcha 4 tomonida turli guruhlarga ega bo'lsa (shuning uchun glitsinda optik izomerlar yo'q, qolgan 19 ta aminokislotalar mavjud) mumkin bo'ladi. Aminokislotalarning ikki xil izomerik shakllaridan biri rasmda keltirilgan. O'ng tomonda joylashgan 1 D-shakli, chap tomonda esa L-shakli deyiladi.

  Aminokislotalarning D- va L-izomerlarining asosiy fizik-kimyoviy xossalari bir xil, lekin ularning optik xossalari farqlanadi: ularning eritmalari yorugʻlikning qutblanish tekisligini qarama-qarshi yoʻnalishda aylantiradi. Ularning boshqa optik faol birikmalar bilan reaksiya tezligi ham har xil.

  Qizig'i shundaki, viruslardan tortib odamlargacha bo'lgan barcha tirik organizmlarning oqsillari faqat L-aminokislotalarni o'z ichiga oladi. D-shakllari zamburug'lar va bakteriyalar tomonidan sintez qilingan ba'zi antibiotiklarda uchraydi. Proteinlar faqat bir xil turdagi aminokislotalarning izomerlarini o'z ichiga olgan taqdirdagina tartibli tuzilish hosil qilishi mumkin.

  Qisqa sharh:

  Glikokaliks- Bu membrananing integral oqsillari - glikoproteinlarning polisakkarid zanjirlarini o'z ichiga olgan lipoprotein membranasidan tashqaridagi qatlam.

  Plazmalemmaning eng muhim vazifalaridan biri oqsil yoki glikoprotein xarakterga ega bo'lgan membranalarda mavjud bo'lgan retseptor apparati orqali hujayraning tashqi muhit bilan aloqasini (bog'lanishini) ta'minlashdir. Plazmalemmaning retseptor shakllarining asosiy vazifasi tashqi signallarni tan olishdir, buning natijasida hujayralar to'g'ri yo'naltirilgan va differentsiatsiya jarayonida to'qimalarni hosil qiladi. Turli xil tartibga solish tizimlarining faoliyati, shuningdek, immunitet reaktsiyasining shakllanishi retseptorlari funktsiyasi bilan bog'liq.

  Asosiy qism:

  Membran oqsillari yoki glikokaliks elementlari - glikoproteinlar hujayra yuzasida bunday retseptorlar sifatida harakat qilishlari mumkin. Bunday individual moddalarga sezgir bo'lgan joylar hujayra yuzasiga tarqalishi yoki kichik joylarda to'planishi mumkin.

  Hayvon organizmlarining turli hujayralari turli xil retseptorlar to'plamiga yoki bir xil retseptorning turli xil sezgirligiga ega bo'lishi mumkin.

  Ko'pgina hujayra retseptorlarining roli nafaqat o'ziga xos moddalarni bog'lash yoki fizik omillarga javob berish qobiliyati, balki hujayralararo signallarni sirtdan hujayraga o'tkazishda hamdir. Hozirgi vaqtda peptid zanjirlarini o'z ichiga olgan ma'lum gormonlar yordamida hujayralarga signal uzatish tizimi yaxshi o'rganilgan. Gormon ushbu tizimning retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va hujayra ichiga kirmasdan, tsiklik AMPni sintez qiladigan adenilat siklazasini (plazma membranasining sitoplazmatik qismida allaqachon joylashgan oqsil) faollashtiradi. Ikkinchisi hujayra ichidagi ferment yoki fermentlar guruhini faollashtiradi yoki inhibe qiladi. Shunday qilib, buyruq (plazma membranasidan signal) hujayra ichida uzatiladi. Ushbu adenilat siklaz tizimining samaradorligi juda yuqori. Shunday qilib, bir yoki bir nechta gormon molekulalarining o'zaro ta'siri ko'plab cAMP molekulalarining sintezi tufayli signalning minglab marta kuchayishiga olib kelishi mumkin. Bunda adenilatsiklaza tizimi tashqi signallarni konvertor vazifasini bajaradi.

  Hujayralar yuzasidagi retseptorlar to'plamining xilma-xilligi va o'ziga xosligi o'z hujayralarini (bir xil individ yoki bir xil turdagi) boshqalarnikidan farqlash imkonini beradigan juda murakkab markerlar tizimini yaratishga olib keladi. Shunga o'xshash hujayralar bir-biri bilan o'zaro ta'sirga kirishadi, bu esa sirtlarning yopishishiga olib keladi (protozoa va bakteriyalarda konjugatsiya, to'qima hujayralari komplekslarini shakllantirish). Bunda determinant belgilari to'plamida farq qiluvchi yoki ularni idrok etmaydigan hujayralar bunday o'zaro ta'sirdan chiqariladi yoki (yuqori hayvonlarda) immunologik reaktsiyalar natijasida nobud bo'ladi.

  Plazma membranasi jismoniy omillarga javob beradigan maxsus retseptorlarning lokalizatsiyasi bilan bog'liq. Shunday qilib, plazma membranasida yoki uning hosilalarida fotosintetik bakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlarida yorug'lik kvantlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi retseptor oqsillari (xlorofillar) joylashadi. Yorug'likka sezgir hayvon hujayralarining plazma membranasida fotoretseptor oqsillarining maxsus tizimi (rodopsin) mavjud bo'lib, ular yordamida yorug'lik signali kimyoviy signalga aylanadi, bu esa o'z navbatida elektr impulsining paydo bo'lishiga olib keladi.

  Plazma membranasi bo'ylab faol transport turlari

  Qisqacha:

  
  

  • birlamchi faol transport - ion nasoslari deb ataladigan transport ATPazlari tomonidan amalga oshiriladi.
  • ikkilamchi faol transport - faol tashish jarayonida hosil bo'lgan boshqa moddaning konsentratsiya gradientining energiyasi hisobiga moddaning membrana bo'ylab uning konsentratsiyasi gradientiga qarshi o'tkazilishi.

  Toʻliq:
  Faol tashish transport adenozin trifosfatazalar (ATPaz) tomonidan amalga oshiriladi va ATP gidrolizining energiyasi tufayli sodir bo'ladi.
  Moddalarni faol tashish turlari:

  • asosiy faol transport,
  • ikkilamchi faol transport.

  asosiy faol transport

  Moddalarning past konsentratsiyali muhitdan yuqori konsentratsiyali muhitga o'tkazilishini gradient bo'ylab harakat bilan izohlash mumkin emas, ya'ni. diffuziya. Bu jarayon ATP gidrolizining energiyasi yoki har qanday ionlarning, ko'pincha natriyning kontsentratsiya gradienti tufayli energiya tufayli amalga oshiriladi. Agar moddalarni faol tashish uchun energiya manbai boshqa molekulalar yoki ionlarning membrana orqali harakatlanishi emas, balki ATP gidrolizi bo'lsa, transport birlamchi faol deb ataladi.

  Birlamchi faol uzatish transport ATPazlari tomonidan amalga oshiriladi, ular ion nasoslari deb ataladi. Hayvon hujayralarida plazma membranasining ajralmas oqsili bo'lgan Na +, K + - ATPaz (natriy nasosi) va sarko-(endo)-plazmatik retikulumning plazma membranasida joylashgan Ca2 + - ATPazalar eng ko'p uchraydi. . Uchala oqsil ham umumiy xususiyatga ega - fosforlanish va fermentning oraliq fosforlangan shaklini hosil qilish qobiliyati. Fosforlangan holatda ferment odatda E1 va E2 deb ataladigan ikkita konformatsiyada bo'lishi mumkin.Ferment konformatsiyasi o'z molekulasining polipeptid zanjirining fazoviy yo'nalishi (buklanishi) usulidir. Fermentning bu ikki konformatsiyasi tashilgan ionlar uchun turli yaqinliklari bilan tavsiflanadi, ya'ni. tashilgan ionlarni bog'lash qobiliyati har xil.

  ikkilamchi faol transport

  Ikkilamchi faol transport - faol tashish jarayonida hosil bo'lgan boshqa moddaning kontsentratsiya gradientining energiyasi tufayli moddaning membrana bo'ylab konsentratsiya gradientiga qarshi o'tkazilishi. Hayvon hujayralarida ikkilamchi faol tashish uchun energiyaning asosiy manbai Na + / K + - ATPaz ishi tufayli hosil bo'lgan natriy ionlari kontsentratsiyasi gradientining energiyasidir. Masalan, ingichka ichak shilliq qavatining hujayra membranasida glyukoza va Na+ ning epiteliy hujayralariga o'tishini (simportini) amalga oshiradigan oqsil mavjud. Glyukozani tashish faqat Na + glyukozaning belgilangan oqsil bilan bog'lanishi bilan bir vaqtda elektrokimyoviy gradient bo'ylab uzatilgan taqdirdagina amalga oshiriladi. Na+ ning elektrokimyoviy gradienti bu kationlarning hujayradan faol tashilishi orqali saqlanadi.

  Miyada Na + nasosining ishi qo'zg'atuvchi omillar ta'sirida asab tugunlaridan ajralib chiqadigan vositachilar - fiziologik faol moddalarning teskari so'rilishi (reabsorbtsiyasi) bilan bog'liq.

  Kardiomiotsitlar va silliq mushak hujayralarida Na+, K+-ATPazaning ishlashi hujayra membranasida Na+ va Ca2+ ning kontrtransportini (antiportini) amalga oshiradigan oqsil mavjudligi sababli Ca2+ ning plazma membranasi orqali o‘tishi bilan bog‘liq. Kaltsiy ionlari natriy ionlari o'rniga va natriy ionlarining kontsentratsiya gradienti energiyasi tufayli hujayra membranasi bo'ylab tashiladi.

  Hujayralarda hujayradan tashqari natriy ionlarini hujayra ichidagi protonlarga almashtiruvchi oqsil topildi - Na+/H+ almashinuvchisi. Ushbu tashuvchi doimiy hujayra ichidagi pH ni saqlashda muhim rol o'ynaydi. Na+/Ca2+ va Na+/H+ almashinish tezligi membrana bo‘ylab Na+ elektrokimyoviy gradientiga proportsionaldir. Na+ ning hujayradan tashqari kontsentratsiyasining pasayishi, yurak glikozidlari yoki kaliysiz muhitda Na+, K+-ATPazning inhibisyoni bilan kaltsiy va protonlarning hujayra ichidagi kontsentratsiyasi oshadi. Na+, K+-ATPazning inhibisyonu natijasida Ca2+ ning hujayra ichidagi kontsentratsiyasining oshishi yurak qisqarishini kuchaytirish uchun klinik amaliyotda yurak glikozidlaridan foydalanishga asoslanadi.

  Hujayra membranalarida lokalizatsiya qilingan va moddalarni o'tkazish mexanizmlarida ishtirok etadigan turli xil transport ATPazalari molekulyar qurilmalarning asosiy elementi - hujayra tomonidan ma'lum moddalarning (masalan, elektrolitlar) selektiv so'rilishini va pompalanishini ta'minlaydigan nasoslar. Elektrolit bo'lmaganlarning faol o'ziga xos transporti (molekulyar transport) bir necha turdagi molekulyar mashinalar - nasoslar va tashuvchilar yordamida amalga oshiriladi. Elektrolit bo'lmaganlar (monosaxaridlar, aminokislotalar va boshqa monomerlar) tashilishi boshqa moddaning simport - tashilishi bilan birlashtirilishi mumkin, ularning kontsentratsiya gradienti bo'ylab harakati birinchi jarayon uchun energiya manbai hisoblanadi. Simport ATP ning bevosita ishtirokisiz ion gradientlari (masalan, natriy) bilan ta'minlanishi mumkin.

  Transport ATPazlari yuqori molekulyar og'irlikdagi transport oqsillari bo'lib, energiyani chiqarish uchun ATPni parchalashga qodir. Bu jarayon faol transportning dvigateli bo'lib xizmat qiladi. Shu tarzda protonlar uzatiladi (proton pompasi_ yoki noorganik ionlar (ion pompasi).

  Faol tashish endo- va ekzotsitoz orqali amalga oshiriladi.
  Endotsitoz - qattiq zarrachalar (fagotsitoz) yoki erigan moddalar (pinotsitoz) so'rilishi natijasida plazma membranasiga kirib, pufakchalar hosil bo'lishi. Olingan silliq yoki chegaralangan pufakchalar fagosomalar yoki pinosomalar deb ataladi. Endositoz orqali tuxum hujayralari sarig'i oqsillarini, leykotsitlar begona zarralar va immunoglobulinlarni, buyrak kanalchalari esa birlamchi siydikdan oqsillarni o'zlashtiradi.
  Ekzotsitoz endotsitozning teskari jarayonidir. Golji apparatidan turli pufakchalar, lizosomalar plazma membranasi bilan birlashib, tarkibini tashqariga chiqaradi. Bunday holda, pufakcha membranasi plazma membranasiga qo'shilishi yoki sitoplazmaga vesikula shaklida qaytishi mumkin.

  Hujayraning retseptorlari funktsiyasi javoblarni ma'lum usullar bilan amalga oshiradigan retseptorlar tomonidan ta'minlanadi.

  Ta'sir qilish usuli tashqaridan keladigan moddalarning membrananing retseptorlari komplekslari bilan biriktirilishidan kelib chiqadigan ma'lumotlarni hujayra ichiga o'tkazish bilan bog'liq.

  Ionotrop retseptorlari komplekslari ion kanallarini o'z ichiga olgan murakkab molekulyar yoki supramolekulyar birikmalarni hosil qiladi. Biologik faol modda bilan birlashganda ion kanallarining ochilishi yoki ochilishi sodir bo'ladi. Hujayraning qo'zg'alish tezligi yuqori. Ionotrop retseptorlari asosan sinapslar sohasida joylashgan bo'lib, qo'zg'atuvchi va inhibitiv ta'sirlarni o'tkazishda ishtirok etadi.

  Metabotropik retseptorlar komplekslari ma'lumotni ichki yuzaga uzatuvchi integral vositachi oqsillar bilan bog'liq. Avvalo, bu G-oqsillari va membrana tirozin kinazlari. Vositachi oqsillar hujayra membranasining ichki yuzasi fermentlarini qo'zg'atadi va ular o'z navbatida ikkinchi vositachilarni - hujayraning biologik reaktsiyalarini qo'zg'atuvchi past molekulyar og'irlikdagi moddalarni sintez qiladi. Bu retseptorlarni ba'zan sekin retseptorlar deb ham atashadi. Hujayraga yaxshi kirmaydigan gormonlar va mediatorlarning aksariyati shunday mexanizmlar orqali harakat qiladi.

  Past zichlikdagi lipoproteinlar tarkibidagi lipidlar kabi molekulalarning hujayralarga kirishini tartibga soluvchi retseptorlar. Ushbu retseptorlar guruhi biologik membranalarning o'tkazuvchanligini o'zgartirishga qodir, shuning uchun hujayra ichidagi kimyoviy tarkibga ta'sir qiladi.

  Yopishqoq retseptorlar (integrinlar, kaderinlar, immunoglobulinlar, selektinlar va boshqalar oilalari) qo'shni hujayralarni yoki hujayralararo muhit tuzilmalari bo'lgan hujayrani, masalan, bazal membrana bilan bog'laydi. Yopishqoq o'zaro ta'sir qilish imkoniyati hujayra va butun organizm hayotida muhim ahamiyatga ega. Hujayraning yopishish qobiliyatining yo'qolishi uning nazoratsiz ko'chishi (metastaz) va differentsiatsiyasining buzilishi bilan birga keladi. Yopishqoq retseptorlari funktsiyasidagi patologik buzilishlar malign o'simta hujayralariga xosdir.

  Qabul qilishning haqiqiy jarayoni maxsus glikoproteinlar - retseptorlar yordamida sodir bo'ladi. Ular epimembran qatlamida - hujayraning glikokaliksida joylashgan.

  Retseptorlar o'ziga xos qo'zg'atuvchilarni idrok etishni ta'minlaydi: gormonlar, biologik faol moddalar, qo'shni hujayralar membranalari, hujayralararo moddaning yopishtiruvchi molekulalari va boshqalar Retseptorlar yuqori darajada maxsus hujayra tuzilmalaridir. Ular yuqori o'ziga xos (yuqori yaqinlik) yoki kamroq o'ziga xos (past yaqinlik) bo'lishi mumkin. O'ziga xoslik darajasi hujayraning sezgirlik darajasini belgilaydi. Gormon retseptorlari eng yuqori yaqinlikka ega.

  Retseptor komplekslari membrananing ichki qatlamiga ham xosdir. Ular membrana va membrana bo'lmagan organellalarda, karyolemmaning ichki va tashqi bargida va boshqalarda joylashgan.

  Signalning ta'siriga javoban (retseptorning tartibga soluvchi modda bilan ulanishi) biokimyoviy reaktsiyalar zanjiri yuzaga keladi, bu biologik reaktsiyalarning shakllanishiga olib keladi - hujayraning qo'zg'alishi yoki inhibisyonu. Polipeptidlar, aminokislota hosilalari, antigenik komplekslar, glikoproteinlar va boshqalarning retseptorlari hujayra membranasida joylashgan. Ba'zi retseptorlar ikkinchi xabarchilarning shakllanishini ta'minlaydigan oqsillar bilan, shuningdek, ion kanali oqsillari bilan bog'langan. Bunday retseptor tizimlari metabotropik deb ataladi.

  Signaldan kelib chiqqan metabotrop retseptorlardagi qo'zg'alish bir necha usullar bilan hujayra ichiga chuqur uzatilishi mumkin. Bir holatda, retseptorning signal molekulasi bilan o'zaro ta'siri retseptorning stereologik konfiguratsiyasini o'zgartiradi, bu G-oqsil deb ataladigan strukturani o'zgartiradi, bu esa o'z navbatida sitoplazmatik signal molekulalarining (ikkinchi xabarchilar) shakllanishini faollashtiradi. .

  cAMP hosil bo'lishi bilan adenilatsiklazani faollashtiradigan Gs oqsillari, adenilatsiklazani inhibe qiluvchi Gi oqsillari, fosfolipazalar C ni faollashtiradigan va sitozolda kaltsiy ionlari miqdorini oshiradigan Gp oqsillari mavjud. Fosfodiesteraza siklik guanozin monofosfat (cGMP) ni faollashtiradigan va hujayraning inhibisyoniga (membrana giperpolyarizatsiyasiga) olib keladigan cGMP tarkibini kamaytiradigan Gt oqsillari ham mavjud. Tsiklik AMP (cAMP) oqsil kinazalarini faollashtiradi va hujayradagi biokimyoviy reaktsiyalarni tezlashtiradi.

  Ikkinchi holda, retseptor Ras-G oqsilini faollashtiradigan va Ras kaskadini qo'zg'atuvchi tirozin kinazlar bilan bog'liq. Bu jarayon natijasida inositol-1,4,5-trifosfat, diatsilgliserin hosil bo'ladi. Bu katalitik reaktsiyalar zanjirini, shu jumladan transkripsiyani keltirib chiqaradi.

  Retseptorlar ion kanallari bilan bog'lanishi mumkin, ularning o'tkazuvchanligini o'zgartiradi, membranani depolarizatsiyasiga olib keladi, kaltsiy ionlarining hujayra ichiga kirib borishi va hokazo.Ionotrop retseptorlari komplekslari bir nechta molekulalarni o'z ichiga oladi - bu signal molekulasini idrok etuvchi retseptor oqsillari. Ular effektor qurilma oqsillari - ion kanallari bilan birikadi. Inaktivatsiya fermenti retseptorning vositachining signalizatsiya molekulasi yoki boshqa signal beruvchi moddalar bilan aloqasini buzadi.

  Signal funktsiyalari bilan bir qatorda, ba'zi retseptorlar adezyon va agregatsiyada muhim rol o'ynaydi - hujayralarning o'ziga xos va/yoki hujayralararo tuzilmalariga yopishishi. Glikokaliks retseptorlari tomonidan tegishli hujayralarni "tanib olish" bir vaqtning o'zida agregatsiya bilan birga keladi. Bunday retseptorlarning individual, organ va to'qimalarga xosligi bo'lishi muhimdir. Masalan, selektinlar, integrinlar va kaderinlar. Ular hujayralarga antigen xossalarini berib, bir-birini “tanib olish” imkonini beradi.

  Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.

  Membrananing retseptorlari funktsiyasi hujayra hayotida muhim rol o'ynaydi. Bu kimyoviy yoki fizik omillarning o'ziga xos tan olinishi bilan bog'liq bo'lgan maxsus tuzilmalarning (retseptor oqsillari) plazma membranasida lokalizatsiyasi bilan bog'liq. Ko'pgina penetratsion oqsillar glikoproteinlardir - hujayraning tashqi tomonida ular polisaxarid yon zanjirlarini o'z ichiga oladi. Ushbu glikoproteinlarning ba'zilari hujayrani molekulyar antennalarning "o'rmoni" bilan qoplaydi va gormon retseptorlari vazifasini bajaradi. Muayyan gormon o'z retseptorlari bilan bog'langanda, u glikoproteinning tuzilishini o'zgartiradi, bu esa hujayrali javobning boshlanishiga olib keladi. Kanallar ochiladi, ular orqali ma'lum moddalar hujayra ichiga kiradi yoki undan chiqariladi. Hujayra yuzasida turli xil agentlar bilan o'ziga xos reaktsiyalarni ta'minlaydigan ko'plab retseptorlar mavjud. Ko'pgina hujayra retseptorlarining roli signallarni tashqi tomondan hujayraning ichki qismiga o'tkazishdir.

  22. Hujayra retseptorlari: tushunchasi, joylashishi, navlari, tuzilishi.

  Hujayraning plazma membranalarida signal molekulalari - retseptorlar deb ataladigan oqsillar mavjud. Hujayra retseptorlari molekulani bog'laydi va javobni boshlaydi. Ular fiziologik faol molekulalarni - gormonlar va neyrotransmitterlarni bog'lash uchun maxsus joy bo'lgan transmembran oqsillari bilan ifodalanadi. Ko'pgina retseptor oqsillari ma'lum molekulalarning bog'lanishiga javoban membranalarning transport xususiyatlarini o'zgartiradi. Natijada, membranalarning polaritesi o'zgarishi, asab impulsi paydo bo'lishi yoki metabolizm o'zgarishi mumkin.

  Plazma membranasida hujayra yuzasida joylashgan hujayra ichidagi retseptorlari va retseptorlari mavjud. Ular orasida retseptorlarning ikki turi ajralib turadi - kanallar bilan bog'langan va kanallar bilan bog'lanmagan hujayralar. Ular bir-biridan ma'lum maqsadlarga signal ta'sirining tezligi va selektivligi bilan farqlanadi. Kanallar bilan bog'liq retseptorlar kimyoviy moddalar (gormon, neyrotransmitter) bilan o'zaro ta'sirlashgandan so'ng, membranada ochiq kanal paydo bo'lishiga yordam beradi, buning natijasida uning o'tkazuvchanligi darhol o'zgaradi. Kanallar bilan bog'liq bo'lmagan retseptorlar ham kimyoviy moddalar bilan o'zaro ta'sir qiladi, lekin boshqa tabiatga ega, asosan fermentlar. Bu erda ta'sir bilvosita, nisbatan sekin, lekin uzoqroq. Ushbu retseptorlarning funktsiyasi o'rganish va xotiraga asoslanadi.

  23. Moddalarning hujayra membranasi orqali tashilishi: tushunchasi, navlari, misollari.

  Membranali transport - moddalarni hujayra membranasi orqali hujayra ichiga yoki tashqarisiga tashish, turli mexanizmlar yordamida amalga oshiriladi - oddiy diffuziya, osonlashtirilgan diffuziya va faol transport. Transport turlari 16 va 17 javoblarda tasvirlangan.

  24. Hujayralararo kontaktlar: tushunchasi, navlari, ma'nosi.

  Hujayralararo kontaktlar - oqsillar yordamida hosil bo'lgan hujayralar orasidagi aloqalar. Ular hujayralar orasidagi bevosita aloqani ta'minlaydi. Bundan tashqari, hujayralararo modda orqali uzatiladigan signallar (asosan signal beruvchi moddalar) yordamida hujayralar bir-biri bilan masofadan o'zaro ta'sir qiladi.

  Hujayralararo kontaktlarning har bir turi o'ziga xos oqsillar tomonidan hosil bo'ladi, ularning katta qismi transmembran oqsillaridir. Maxsus adapter oqsillari hujayralararo kontaktlarning oqsillarini sitoskeleton bilan, maxsus "skelet" oqsillari esa bu oqsillarning alohida molekulalarini murakkab supramolekulyar tuzilishga bog'lashi mumkin. Ko'p hollarda Ca2+ ionlari muhitdan chiqarilganda hujayralararo aloqalar buziladi.