Skip to main content
Global

9.E: الاتصال الخلوي (تمارين)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196424

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    في 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.

    مراجعة الأسئلة

    ما الخاصية التي تمنع روابط مستقبلات سطح الخلية من دخول الخلية؟

    1. ترتبط الجزيئات بالمجال خارج الخلية.
    2. الجزيئات محبة للماء ولا يمكنها اختراق الجزء الداخلي المقاوم للماء لغشاء البلازما.
    3. يتم ربط الجزيئات لنقل البروتينات التي تنقلها عبر مجرى الدم إلى الخلايا المستهدفة.
    4. تستطيع الأربطة اختراق الغشاء والتأثير بشكل مباشر على التعبير الجيني عند ربط المستقبلات.
    إجابة

    ب

    يعد إفراز الهرمونات من الغدة النخامية مثالاً على _______________.

    1. إشارات الأوتكرين
    2. إشارات الباراكرين
    3. إشارات الغدد الصماء
    4. إرسال إشارات مباشرة عبر تقاطعات الفجوات
    إجابة

    ج

    لماذا تعتبر القنوات الأيونية ضرورية لنقل الأيونات داخل الخلية أو خارجها؟

    1. الأيونات كبيرة جدًا بحيث لا يمكن انتشارها عبر الغشاء.
    2. الأيونات عبارة عن جزيئات مشحونة ولا يمكن أن تنتشر من خلال الجزء الداخلي المقاوم للماء للغشاء.
    3. لا تحتاج الأيونات إلى قنوات أيونية للتنقل عبر الغشاء.
    4. ترتبط الأيونات بالبروتينات الحاملة في مجرى الدم، والتي يجب إزالتها قبل نقلها إلى الخلية.
    إجابة

    ب

    تنتقل إشارات الغدد الصماء بشكل أبطأ من إشارات الباراكرين بسبب ___________.

    1. يتم نقل الأربطة عبر مجرى الدم وتقطع مسافات أكبر
    2. خلايا الهدف والإشارة قريبة من بعضها
    3. تتحلل الأربطة بسرعة
    4. لا ترتبط الأربطة بالبروتينات الحاملة أثناء النقل
    إجابة

    أ

    استجابة مجانية

    ما الفرق بين الإشارات داخل الخلايا والإشارات بين الخلايا؟

    إجابة

    تحدث الإشارات داخل الخلايا داخل الخلية، وتحدث الإشارات بين الخلايا.

    كيف تقتصر تأثيرات إشارات الباراكرين على منطقة قريبة من خلايا الإشارة؟

    إجابة

    تتم إزالة الأربطة المفرزة بسرعة عن طريق التحلل أو إعادة الامتصاص في الخلية حتى لا تتمكن من السفر بعيدًا.

    ما هي الاختلافات بين المستقبلات الداخلية ومستقبلات سطح الخلية؟

    إجابة

    توجد المستقبلات الداخلية داخل الخلية، وتدخل روابطها الخلية لربط المستقبل. ثم يدخل المركب الذي يتكون من المستقبل الداخلي والليغند إلى النواة ويؤثر بشكل مباشر على إنتاج البروتين عن طريق الارتباط بالحمض النووي الكروموسومي والبدء في صنع mRNA الذي يرمز للبروتينات. ومع ذلك، فإن مستقبلات سطح الخلية مدمجة في غشاء البلازما، ولا تدخل روابطها إلى الخلية. يؤدي ربط الليغند بمستقبلات سطح الخلية إلى بدء سلسلة إشارات الخلية ولا يؤثر بشكل مباشر على صنع البروتينات؛ ومع ذلك، قد ينطوي ذلك على تنشيط البروتينات داخل الخلايا.

    يتم خلط الخلايا المزروعة في المختبر بجزيء صبغ غير قادر على المرور عبر غشاء البلازما. في حالة إضافة رابطة إلى الخلايا، تظهر الملاحظات أن الصبغة تدخل الخلايا. ما نوع المستقبل الذي ارتبط به الليغند على سطح الخلية؟

    إجابة

    فتحت مستقبلات القناة الأيونية مسامًا في الغشاء، مما سمح للصبغة الأيونية بالانتقال إلى الخلية.

    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.

    مراجعة الأسئلة

    من أين تنشأ DAG و IP 3؟

    1. يتم تشكيلها عن طريق فسفرة CamP.
    2. إنها روابط يتم التعبير عنها بواسطة خلايا الإشارة.
    3. إنها هرمونات تنتشر عبر غشاء البلازما لتحفيز إنتاج البروتين.
    4. إنها منتجات الانقسام لفوسفوليبيد الإينوزيتول، PIP 2.
    إجابة

    د

    ما هي الخاصية التي تمكن بقايا الأحماض الأمينية السيرين والثريونين والتيروزين من الفسفور؟

    1. إنها قطبية.
    2. إنها غير قطبية.
    3. تحتوي على مجموعة هيدروكسيل.
    4. تحدث بشكل متكرر في تسلسل الأحماض الأمينية لبروتينات الإشارة.
    إجابة

    ج

    استجابة مجانية

    يتم استخدام نفس الرسائل الثانية في العديد من الخلايا المختلفة، ولكن الاستجابة للرسائل الثانية تختلف في كل خلية. كيف يكون هذا ممكنًا؟

    إجابة

    تنتج الخلايا المختلفة بروتينات مختلفة، بما في ذلك مستقبلات سطح الخلية ومكونات مسار الإشارة. لذلك، يستجيبون للروابط المختلفة، ويقوم المرسلون الثانيون بتنشيط مسارات مختلفة. يمكن لتكامل الإشارة أيضًا تغيير النتيجة النهائية للإشارة.

    ماذا سيحدث إذا تم تبديل المجال داخل الخلايا لمستقبلات سطح الخلية بالمجال من مستقبل آخر؟

    إجابة

    سيؤدي ربط الرابطة بالمجال خارج الخلية إلى تنشيط المسار الذي يتم تنشيطه عادةً بواسطة المستقبل المتبرع بالمجال داخل الخلايا.

    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.

    مراجعة الأسئلة

    ما وظيفة الفوسفاتاز؟

    1. يزيل الفوسفاتاز الأحماض الأمينية الفوسفورية من البروتينات.
    2. يزيل الفوسفاتاز مجموعة الفوسفات من بقايا الأحماض الأمينية الفوسفورية في البروتين.
    3. بقايا الفوسفاتاز الفوسفاتاز والسيرين والثريونين والتيروزين.
    4. يحلل الفوسفاتاز الرسائل الثانية في الخلية.
    إجابة

    ب

    كيف يحفز NF-b التعبير الجيني؟

    1. يرتبط رابط صغير مقاوم للماء بـ NF-b، مما يؤدي إلى تنشيطه.
    2. تعمل فسفرة المانع I-B على فصل المركب بينه وبين Nf-b، وتسمح لـ Nf-b بدخول النواة وتحفيز النسخ.
    3. Nf-b مفسفور ومن ثم يصبح حرًا في دخول النواة وربط الحمض النووي.
    4. NF-b هو كيناز يقوم بتفسور عامل النسخ الذي يربط الحمض النووي ويعزز إنتاج البروتين.
    إجابة

    ب

    يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج في الخلية عندما تكون الخلية ________________.

    1. متضرر
    2. لم تعد هناك حاجة
    3. مصاب بفيروس
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    ما تأثير المثبط الذي يربط الإنزيم؟

    1. يتحلل الإنزيم.
    2. يتم تنشيط الإنزيم.
    3. يتم تعطيل الإنزيم.
    4. يتم نقل المجمع خارج الخلية.
    إجابة

    ج

    استجابة مجانية

    ما النتيجة المحتملة للطفرة في كيناز يتحكم في مسار يحفز نمو الخلايا؟

    إجابة

    إذا تم تحور كيناز بحيث يتم تنشيطه دائمًا، فسوف يشير باستمرار عبر المسار ويؤدي إلى نمو غير متحكم فيه وربما السرطان. إذا تم تحوير كيناز بحيث لا يعمل، فلن تستجيب الخلية لربط الليغند.

    كيف تتحكم المصفوفة خارج الخلية في نمو الخلايا؟

    إجابة

    يجب أن تكون المستقبلات الموجودة على سطح الخلية على اتصال بالمصفوفة خارج الخلية من أجل استقبال إشارات إيجابية تسمح للخلية بالعيش. إذا لم يتم تنشيط المستقبلات عن طريق الربط، فسوف تخضع الخلية لموت الخلايا المبرمج. هذا يضمن وجود الخلايا في المكان الصحيح في الجسم ويساعد على منع نمو الخلايا الغازية كما يحدث في الانبثاث في السرطان.

    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.

    مراجعة الأسئلة

    ما نوع الجزيء الذي يعمل كجزيء إشارة في الخمائر؟

    1. الستيرويد
    2. المحرِّض التلقائي
    3. عامل التزاوج
    4. رسول ثاني
    إجابة

    ج

    يتم تشغيل استشعار النصاب للبدء عند ___________.

    1. يحدث العلاج بالمضادات الحيوية
    2. تطلق البكتيريا هرمونات النمو
    3. يتم تشغيل تعبير البروتين البكتيري
    4. يوجد عدد كافٍ من البكتيريا
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    ما هي الخصائص التي تجعل الخمائر نموذجًا جيدًا لتعلم الإشارات عند البشر؟

    إجابة

    الخمائر هي حقيقيات النواة ولديها العديد من الأنظمة نفسها التي يمتلكها البشر؛ ومع ذلك، فهي أحادية الخلية، لذلك فهي سهلة النمو، وتنمو بسرعة، ولها جيل قصير، وهي أبسط بكثير من البشر.

    لماذا تعتبر الإشارة في الكائنات متعددة الخلايا أكثر تعقيدًا من الإشارة في الكائنات أحادية الخلية؟

    إجابة

    يجب أن تنسق الكائنات متعددة الخلايا العديد من الأحداث المختلفة في أنواع الخلايا المختلفة التي قد تكون بعيدة جدًا عن بعضها البعض. تهتم الكائنات أحادية الخلية فقط ببيئتها المباشرة ووجود خلايا أخرى في المنطقة.