9: الاتصالات الخلوية
- Page ID
- 196402
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
في حين أن ضرورة التواصل الخلوي في الكائنات الحية الكبيرة تبدو واضحة، حتى الكائنات أحادية الخلية تتواصل مع بعضها البعض. تشير خلايا الخميرة إلى بعضها البعض للمساعدة في التزاوج. تقوم بعض أشكال البكتيريا بتنسيق أعمالها من أجل تكوين مجمعات كبيرة تسمى الأغشية الحيوية أو لتنظيم إنتاج السموم لإزالة الكائنات الحية المنافسة. نشأت قدرة الخلايا على التواصل من خلال الإشارات الكيميائية في خلايا مفردة وكانت ضرورية لتطور الكائنات الحية متعددة الخلايا. تعد الوظيفة الفعالة والخالية من الأخطاء لأنظمة الاتصالات أمرًا حيويًا لجميع أشكال الحياة كما نعرفها.
- 9.0: مقدمة للاتصال الخلوي
- في الكائنات الحية متعددة الخلايا، ترسل الخلايا وتستقبل الرسائل الكيميائية باستمرار لتنسيق أعمال الأعضاء والأنسجة والخلايا البعيدة. تتيح القدرة على إرسال الرسائل بسرعة وكفاءة للخلايا تنسيق وظائفها وضبطها.
- 9.1: جزيئات الإشارة والمستقبلات الخلوية
- يتم إطلاق الإشارات الكيميائية عن طريق خلايا الإشارات في شكل جزيئات صغيرة عادة ما تكون متطايرة أو قابلة للذوبان تسمى الأربطة. الليجاند هو جزيء يربط جزيئًا محددًا آخر، وفي بعض الحالات، يقدم إشارة في العملية. وبالتالي يمكن اعتبار الأربطة جزيئات إشارة. تتفاعل الأربطة مع البروتينات في الخلايا المستهدفة، وهي الخلايا التي تتأثر بالإشارات الكيميائية؛ وتسمى هذه البروتينات أيضًا بالمستقبلات.
- 9.2: نشر الإشارة
- بمجرد ارتباط الليغند بمستقبلات، تنتقل الإشارة عبر الغشاء إلى السيتوبلازم. استمرار الإشارة بهذه الطريقة يسمى نقل الإشارة. يحدث نقل الإشارة فقط مع مستقبلات سطح الخلية لأن المستقبلات الداخلية قادرة على التفاعل مباشرة مع الحمض النووي في النواة لبدء تخليق البروتين. عندما يرتبط الليغند بمستقبله، تحدث تغيرات في التوافق تؤثر على المجال داخل الخلايا للمستقبل.
- 9.3: الاستجابة للإشارة
- داخل الخلية، ترتبط الأربطة بمستقبلاتها الداخلية، مما يسمح لها بالتأثير بشكل مباشر على الحمض النووي للخلية وآلات إنتاج البروتين. باستخدام مسارات نقل الإشارة، تنتج المستقبلات في غشاء البلازما مجموعة متنوعة من التأثيرات على الخلية. تتنوع نتائج مسارات الإشارات بشكل كبير وتعتمد على نوع الخلية المعنية وكذلك الظروف الخارجية والداخلية. يتم وصف عينة صغيرة من الردود أدناه.
- 9.4: إرسال الإشارات في الكائنات الحية أحادية الخلية
- تسمح الإشارات داخل الخلية للبكتيريا بالاستجابة للإشارات البيئية، مثل مستويات المغذيات، كما تطلق بعض الكائنات الحية أحادية الخلية جزيئات للإشارة إلى بعضها البعض.