Zielzellen sind solche strukturellen und funktionellen Einheiten, die über spezielle Rezeptorproteine gezielt mit Hormonen interagieren. Die Definition ist im Allgemeinen klar, aber das Thema selbst ist sehr umfangreich und jeder seiner Aspekte ist sicherlich wichtig. Es ist ziemlich schwierig, das gesamte Material auf einmal abzudecken, daher werden wir jetzt nur über die Hauptpunkte in Bezug auf Zielzellen, ihre Arten und Wirkmechanismen sprechen.
Definition
Zielzellen ist ein sehr interessanter Begriff. Das darin enth altene Präfix ist logisch begründet. Schließlich ist jede Zelle im Körper ein Ziel für Hormone. Im Moment ihres Kontakts wird eine spezifische biochemische Reaktion gestartet. Der als nächstes durchgeführte Prozess steht in direktem Zusammenhang mit dem Stoffwechsel.
Wie stark der Effekt realisiert wird, bestimmt die Konzentration des Hormons, das mit der Zielzelle reagiert hat. Dies ist jedoch nicht der einzige Schlüsselfaktor. Spielt auch eine Rolledie Rate der Hormonbiosynthese, die Bedingungen für ihre Reifung und die Besonderheiten der Umgebung, in der die Zelle mit dem Trägerprotein in Kontakt kommt.
Darüber hinaus spiegelt die biochemische Wirkung den Antagonismus oder Synergismus hormoneller Wirkungen wider. Eine ähnliche Wirkung haben zum Beispiel Epinephrin und Glukagon (produziert in den Nebennieren bzw. der Bauchspeicheldrüse). Beide Hormone aktivieren den Glykogenabbau in der Leber.
Aber die weiblichen Geschlechtshormone Progesteron und Östrogen wirken antagonistisch. Die erste verlangsamt die Kontraktion der Gebärmutter und die zweite verstärkt sie im Gegenteil.
Das Konzept der Rezeptorproteine
Es sollte etwas genauer untersucht werden. Zielzellen sind, wie bereits erwähnt, strukturelle Einheiten, die mit Hormonen interagieren. Aber was sind die berüchtigten Rezeptorproteine? Sogenannte Moleküle, die zwei Hauptfunktionen haben:
- Reagieren auf physikalische Faktoren (zB Licht).
- Andere Moleküle binden, die regulatorische Signale tragen (Neurotransmitter, Hormone etc.).
Das letzte Merkmal ist das wichtigste. Aufgrund der Konformationsänderungen, die diese Signale induzieren, lösen Rezeptorproteine bestimmte biochemische Prozesse in der Zelle aus. Das Ergebnis ist die Erkenntnis ihrer physiologischen Reaktion auf externe Signale.
Proteine können sich übrigens auf der Kern- oder Außenmembran der Zelle oder im Zytoplasma befinden.
Rezeptoren
Über siemüssen gesondert mitgeteilt werden. Zielzellrezeptoren sind ihre spezifischen chemischen Strukturen, die komplementäre Stellen enth alten, die an ein Hormon binden. Als Ergebnis dieser Interaktion laufen alle nachfolgenden biochemischen Reaktionen ab, die zum endgültigen Effekt führen.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Rezeptor jedes Hormons ein Protein mit mindestens zwei Domänen (Tertiärstrukturelementen) ist, die sich in Struktur und Funktion unterscheiden.
Was sind ihre Funktionen? Die Rezeptoren funktionieren wie folgt: Eine der Domänen bindet das Hormon, und die zweite erzeugt ein Signal, das auf einen bestimmten intrazellulären Prozess anwendbar ist.
Bei Steroid-Biowirkstoffen läuft alles etwas anders ab. Ja, auch Hormonrezeptoren dieser Gruppe haben mindestens zwei Domänen. Nur einer von ihnen bindet, und der zweite ist mit einer bestimmten DNA-Region assoziiert.
Interessant ist, dass es in vielen Zellen sogenannte Reserverezeptoren gibt - solche, die nicht an der Bildung einer biologischen Antwort beteiligt sind.
Wichtig zu wissen
Bei der Untersuchung der Wirkungswege von Hormonen auf Zielzellen und anderer Merkmale dieses Themas muss beachtet werden, dass die meisten Rezeptoren bisher nicht ausreichend untersucht wurden. Wieso den? Denn ihre Isolierung und weitere Reinigung sind schwierig. Aber der Geh alt in den Zellen jedes Rezeptors ist ziemlich gering.
Es ist jedoch bekannt, dass Hormone auf chemisch-physikalische Weise mit Rezeptoren interagieren. Hydrophob uelektrostatische Verbindungen. Wenn der Rezeptor an ein Hormon bindet, erfährt das Rezeptorprotein eine Konformationsänderung, was zu seiner Aktivierung mit dem Signalmolekülkomplex führt.
Neurotransmitter
Dies ist der Name biologisch aktiver Substanzen, deren Hauptfunktion darin besteht, elektrochemische Impulse von Nervenzellen und Neuronen zu übertragen. Sie werden auch „Vermittler“genannt. Natürlich werden Zielzellen auch von Neurotransmittern beeinflusst.
Genau genommen treten die „Vermittler“direkt mit den oben genannten biochemischen Rezeptoren in Kontakt. Der Komplex, den diese beiden Substanzen bilden, ist in der Lage, die Intensität bestimmter Stoffwechselvorgänge zu beeinflussen (über das Ziel von Mediatoren oder direkt).
Zum Beispiel bewirkt ein Neurotransmitter eine Erhöhung der Erregbarkeit der Zielzelle und eine allmähliche Depolarisation der postsynaptischen Membran. Andere "Vermittler" können eine völlig gegenteilige Wirkung haben (hemmend).
Weitere Substanzen blockieren und aktivieren Rezeptoren. Dazu gehören Prostaglandine, neuroaktive Peptide und Aminosäuren. Aber tatsächlich gibt es noch viel mehr Substanzen, die den Prozess der Informationsübertragung beeinflussen.
Wirkungsarten von Hormonen auf Zielzellen
Es gibt insgesamt fünf. Diese Arten können Sie in der folgenden Liste auswählen:
- Stoffwechsel. Manifestiert in einer Veränderung der Permeabilität von Zellmembranen, Organellen sowie der Aktivität intrazellulärer Enzyme und deren Synthese. Ausgeprägte metabolische Wirkungverschiedene Hormone, die von der Schilddrüse produziert werden.
- Korrektur. Diese Aktion beeinflusst die Intensität der Funktionen, die von den Zielzellen bereitgestellt werden. Ihre Schwere hängt von der Reaktivität und dem Ausgangszustand ab. Als Beispiel können wir uns an die Wirkung von Adrenalin auf die Herzfrequenz erinnern.
- Kinetisch. Wenn ein solcher Einfluss ausgeübt wird, wechseln die Zielzellen von einem ruhigen Zustand in einen aktiven Zustand. Ein markantes Beispiel ist die Reaktion der Gebärmuttermuskulatur auf Oxytocin.
- Morphogenetisch. Es besteht darin, die Größe und Form der Zielzellen zu verändern. Somatotropin zum Beispiel beeinflusst das Wachstum des Körpers. Und Sexualhormone sind direkt an der Ausbildung der Geschlechtsmerkmale beteiligt.
- Reaktogen. Als Folge dieser Wirkung ändert sich die Empfindlichkeit der Zielzellen, ihre Empfindlichkeit gegenüber anderen Mediatoren und Hormonen. Cholecystokinin und Gastrin beeinflussen die Erregbarkeit von Nervenzellen.
Wechselwirkung mit wasserlöslichen Hormonen
Er hat seine eigenen Besonderheiten. In Bezug auf die Wechselwirkung von Hormonen mit Zielzellen muss beachtet werden, dass sie, wenn sie wasserlöslich sind, ihre Wirkung entf alten, ohne ins Innere einzudringen – also von der Oberfläche der Zytoplasmamembran.
Hier sind die Schritte dieses Prozesses:
- Bildung auf der Membranoberfläche des HRK (Hormon-Rezeptor-Komplex).
- Nachträgliche Enzymaktivierung.
- Bildung sekundärer Intermediäre.
- Bildung von Proteinkinasen einer bestimmten Gruppe (Enzyme, die andere Proteine modifizieren).
- Aktivierung der Proteinphosphorylierung.
Der beschriebene Vorgang heißt übrigens richtig Empfangen.
Interaktion mit fettlöslichen Hormonen
Oder, wie sie am häufigsten genannt werden, mit Steroiden. In diesem Fall gibt es eine andere Wirkung von Hormonen auf Zielzellen. Denn Steroide dringen im Gegensatz zu wasserlöslichen Stoffen noch ins Innere ein.
Schritt für Schritt sieht das so aus:
- Das Steroidhormon kontaktiert den Membranrezeptor, woraufhin das GRK in die Zelle übertragen wird.
- Die Substanz bindet dann an das zytoplasmatische Rezeptorprotein.
- Danach wird das GRK in den Kern übertragen.
- Es erfolgt eine Interaktion mit dem dritten Rezeptor, die mit der Bildung von GRK einhergeht.
- GRK bindet dann an DNA und natürlich an den Chromatin-Akzeptor.
Indem man diesen Weg der Hormonwirkung auf Zielzellen untersucht, kann man verstehen, dass GRK schon seit ziemlich langer Zeit im Zellkern vorhanden ist. Daher treten alle physiologischen Wirkungen mehrere Stunden nach Beginn des Prozesses ein.
Signalerkennung
Und auch dazu sind ein paar Worte wert. Es gibt zwei Arten von Signalen, die in den Körper eintreten:
- Extern. Was bedeutet das? Die Tatsache, dass Signale an die Zelle von der äußeren Umgebung kommen.
- Inland. Signale werden gebildet und wirken dann in derselben Zelle. Oft sind die Signale Metaboliten, die die Rolle von allosterischen Inhibitoren oder Aktivatoren spielen.
Unabhängig vom Typ haben sie die gleichen Aufgaben. Sie können darin identifiziert werdenso eine Liste:
- Ausschluss sogenannter Leerlaufkreisläufe.
- Aufrechterh altung der richtigen Homöostase.
- Interzelluläre und interne Koordination von Stoffwechselvorgängen.
- Regulierung der Prozesse der Energiebildung und Weiterverwendung.
- Anpassung des Körpers an Umweltveränderungen.
Signalmoleküle sind vereinfacht ausgedrückt körpereigene Verbindungen chemischen Ursprungs, die durch Interaktion mit Rezeptoren die in Zielzellen ablaufenden biochemischen Reaktionen steuern.
Sie haben jedoch einige Funktionen, die Sie kennen sollten. Signalmoleküle sind kurzlebig, hochgradig biologisch aktiv, ihre Wirkungsweise ist einzigartig und jedes von ihnen kann mehrere Zielzellen gleichzeitig haben.
Übrigens! Reaktionen auf ein Molekül verschiedener Zielzellen sind oft sehr unterschiedlich.
Nervöse und humorale Regulation
Im Rahmen des Themas zu den Wirkungsmechanismen von Hormonen auf Zielzellen ist es sinnvoll, diesem Thema Aufmerksamkeit zu schenken. Es sollte gleich bemerkt werden, dass die Wirkung von Hormonen eher diffus ist und der nervöse Einfluss differenziert ist. Alles wegen ihrer Bewegung mit dem Blut.
Humoraler Einfluss breitet sich eher langsam aus. Die maximale Geschwindigkeit, die der Blutfluss erreichen kann, variiert zwischen 0,2 und 0,5 m/s.
Aber trotzdem hält der humorale Einfluss ziemlich lange an. Eskann Stunden oder sogar Tage andauern.
Übrigens dienen Nervenenden oft als Zielscheibe. Aber warum geht es immer nur um eine einzelne neurohumorale Regulation? Weil das Nervensystem die endokrinen Drüsen innerviert.
Zielzellenschaden
Eine letzte Sache, die dazu erwähnt werden sollte. Die Besonderheiten von Zielzellen und Zellrezeptoren wurden oben untersucht. Es lohnt sich, das Thema mit Informationen darüber zu vervollständigen, welche Struktureinheiten ein solcher „Magnet“für HIV, das schrecklichste Virus, sind.
Zielzellen sind für ihn solche, auf deren Oberfläche sich CD4-Rezeptoren befinden. Allein dieser Faktor bestimmt ihre Interaktion mit dem Virus.
Zunächst bindet die Varion an die Zelloberfläche und der Empfang erfolgt. Dann verschmelzen sie mit der Membran des Virus. Es gelangt in die Zelle. Anschließend werden das Nukleotid und die PKN des Virus freigesetzt. Das Genom integriert sich in die Zelle. Eine gewisse Zeit vergeht (Latenzzeit) und die Translation von Virusproteinen beginnt.
All dies wird durch aktive Replikation ersetzt. Der Prozess endet mit der Freisetzung von HIV-Proteinen und -Variationen aus Zellen in die äußere Umgebung des Körpers, die mit einer ungehinderten Infektion gesunder Zellen behaftet ist. Leider ist dies ein sehr trauriges Beispiel, aber es demonstriert klar und verständlich den Begriff "Ziel" in diesem Zusammenhang.
