MÅLCELLER: EGENSKABER OG EKSEMPEL - BIOLOGI - 2025

En målcelle eller målcelle er enhver celle, hvor et hormon genkender dets receptor. Med andre ord har en målcelle specifikke receptorer, hvor hormoner kan binde og udøve deres virkning.

Vi kan bruge analogien til en samtale med en anden person. Når vi vil kommunikere med nogen, er vores mål at give en meddelelse effektivt. Det samme kan ekstrapoleres til celler.

Kilde: Arturo González Laguna, fra Wikimedia Commons

Når et hormon cirkulerer i blodbanen, støder det på flere celler i løbet af sin rejse. Imidlertid er det kun målcellerne, der kan "høre" beskeden og fortolke den. Takket være dens specifikke receptorer kan målcellen svare på meddelelsen

Definition af målceller

I grenen af ​​endokrinologi defineres en målcelle som en hvilken som helst celletype, der har specifikke receptorer til at genkende og fortolke budskabet om hormoner.

Hormoner er kemiske meddelelser, der syntetiseres af kirtlerne, frigøres i blodbanen og producerer en bestemt respons. Hormoner er ekstremt vigtige molekyler, da de spiller en afgørende rolle i reguleringen af ​​metaboliske reaktioner.

Afhængig af hormonets art er måden at give beskeden anderledes. De af proteinart er ikke i stand til at trænge ind i cellen, derfor binder de sig til specifikke receptorer på målcelleens membran.

I modsætning hertil kan lipidhormoner krydse membranen og udøve deres handling inde i cellen på det genetiske materiale.

Interaktionsegenskaber

Molekylet, der fungerer som en kemisk messenger, binder sig til sin receptor på samme måde som et enzym gør på dets underlag, efter mønsteret af nøglen og låsen.

Signalmolekylet ligner en ligand, idet det binder til et andet molekyle, der generelt er større.

I de fleste tilfælde forårsager bindingen af ​​liganden en vis konformationel ændring i receptorproteinet, der direkte aktiverer receptoren. Til gengæld tillader denne ændring interaktion med andre molekyler. I andre scenarier er svaret øjeblikkeligt.

De fleste af signalreceptorerne er placeret i niveauet for plasmamembranen i målcellen, skønt der er andre, der findes inde i cellerne.

Celle signalering

Målceller er et nøgleelement i cellesignaleringsprocesser, da de har ansvaret for at detektere messenger-molekylet. Denne proces blev belyst af jarl Sutherland, og hans forskning blev tildelt Nobelprisen i 1971.

Denne gruppe af forskere formåede at identificere de tre faser involveret i cellulær kommunikation: modtagelse, transduktion og respons.

Reception

I det første trin forekommer detekteringen af ​​målcellen for signalmolekylet, der kommer uden for cellen. Således detekteres det kemiske signal, når bindingen af ​​den kemiske messenger til receptorproteinet finder sted, enten på overfladen af ​​cellen eller inde i den.

Transduktion

Bindingen af ​​messenger og receptorproteinet ændrer konfigurationen af ​​sidstnævnte og indleder transduktionsprocessen. På dette trin omdannes signalet til en form, der er i stand til at fremkalde et svar.

Det kan indeholde et enkelt trin eller omfatte en række reaktioner, der kaldes signaltransduktionsvejen. Tilsvarende er molekylerne, der er involveret i banen, kendt som transmittermolekyler.

Svar

Det sidste trin i cellesignalering består af reaktionens oprindelse takket være det transducerede signal. Svaret kan være af enhver art, herunder enzymatisk katalyse, organisering af cytoskelettet eller aktivering af visse gener.

Faktorer, der påvirker cellernes respons

Der er flere faktorer, der påvirker cellers respons på hormonens tilstedeværelse. Logisk set er et af aspekterne relateret til hormonet i sig selv.

Sekretionen af ​​hormonet, den mængde, hvori det secerneres, og hvor tæt det er på målcellen, er faktorer, der modulerer responsen.

Endvidere påvirker antallet, mætningsniveau og aktivitet af receptorerne også responsen.

Eksempel

Generelt udøver signalmolekylet sin virkning ved at binde til et receptorprotein og inducere det til at ændre dets form. For at eksemplificere målcellernes rolle vil vi bruge eksemplet på forskning udført af Sutherland og hans kolleger ved Vanderbilt University.

Epinephrin og glycogen nedbrydning

Disse forskere forsøgte at forstå den mekanisme, hvormed dyrehormonet epinefrin fremmer nedbrydningen af ​​glykogen (et polysaccharid, hvis funktion er opbevaring) i leverceller og celler i skeletmuskelvæv.

I denne sammenhæng frigiver nedbrydningen af ​​glycogen glukose 1-phosphat, der derefter omdannes af cellen til en anden metabolit, glucose 6-phosphat. Efterfølgende er nogle celler (f.eks. En i leveren) i stand til at bruge forbindelsen, som er et mellemprodukt i den glykolytiske vej.

Derudover kan fosfat fjernes fra forbindelsen, og glukose kan udføre sin rolle som cellulært brændstof. En af virkningerne af epinefrin er mobilisering af brændstofreserver, når det udskilles fra binyren under fysiske eller mentale anstrengelser i kroppen.

Epinephrin formår at aktivere nedbrydningen af ​​glycogen, da det aktiverer et enzym, der findes i det cytosoliske rum i målcellen: glycogen phosphorylase.

Handlingsmekanisme

Sutherlands eksperimenter nåede to meget vigtige konklusioner om ovennævnte proces. For det første interagerer epinefrin ikke kun med det enzym, der er ansvarligt for nedbrydning, der er andre mekanismer eller mellemliggende trin involveret i cellen.

For det andet spiller plasmamembranen en rolle i signaloverførsel. Processen udføres således i de tre trin til signalering: modtagelse, transduktion og respons.

Binding af epinephrin til et receptorprotein på levercellens plasmamembran fører til aktivering af enzymet.

Referencer

1. Alberts, B., & Bray, D. (2006). Introduktion til cellebiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, NA (2001). Biologi: begreber og relationer. Pearson Uddannelse.
3. Parham, P. (2006). Immunologi. Panamerican Medical Ed.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Liv: Videnskaben om biologi. Panamerican Medical Ed.
5. Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2002). Fundamentals of Biochemistry. John Wiley & sønner.