мишени химических сигналов

Такая адаптация, или десенсибилизация, обратима и делает многие клетки особенно чувствительными не к абсолютной величине концентрации химического сигнала, а к изменению этой концентрации. Чем же отличается десенсибилизированная клетка-мишень от клетки с нормальной чувствительностью Единого ответа на этот вопрос нет. В одних случаях десенсибилизация происходит в результате уменьшения числа поверхностных рецепторов или же их инактивации в других случаях это следствие изменения белков, участвующих в передаче сигнала после активации рецептора. [c.282]

Клетки-мишени, подвергавшиеся действию сигнального лиганда в течение длительного времени, часто теряют способность реагировать на него. Такая адаптация, или десенсибилизация, обратима и делает многие клетки особенно чувствительными не к абсолютной величине концентрации химического сигнала, а к изменению этой концентрации. [c.70]

Как уже отмечалось выше, гормоны служат химическими посредниками, переносящими соответствующую информацию (сигнал) от ЦНС к строго определенным и высокоспецифичным клеткам-мишеням соответствующих органов или тканей. Узнающими центрами клеток-мишеней, с которыми связывается гормон, являются высокоспецифичные рецепторы. Роль таких рецепторов, как правило, выполняют гликопротеины, специфичность которых обусловлена природой углеводного компонента. Рецепторы большинства гормонов (белковых и производных аминокислот) находятся в плазматической мембране клеток. [c.291]

Эндокринные и нервные клетки специально предназначены для химической сигнализации, они совместно координируют различного рода активность миллиардов клеток, составляющих тело высшего животного. Нервные клетки передают информацию намного быстрее эндокринных, так как для передачи сигнала на большие расстояния они не нуждаются в диффузии и кровотоке сигнал быстро передается по нервному волокну электрическими импульсами. Только в нервных окончаниях, где высвобождается нейромедиатор, эти импульсы преобразуются в химические сигналы. Нейромедиатор достигает клетки-мишени путем диффузии на микроскопически малое расстояние, что занимает меньше миллисекунды (рис. 13-2). В то время как гормоны в кровотоке очень сильно разбавляются и должны быть способны действовать в чрезвычайно низких концентрациях (обычно <10 М), разбавление нейромедиаторов незначительно, и их концентрация у определенных участков клеток-мишеней может быть велика. Например, концентрация нейромедиатора ацетилхолина в синаптической щели нервно-мышечного соединения может достигать около 5- М. Однако в других отношениях механизмы химической сигнализации с помощью гормонов и нейромедиаторов в общих чертах сходны, и многие сигнальные молекулы, используемые эндокринными клетками, используются также и нервными клетками (нейронами). [c.246]

Мембраны регулируют также обмен информацией между клетками и средой. В частности, они несут специфические рецепторы, воспринимающие внешние стимулы. Движение бактерий к источнику пищи, ответ клетки-мишени на гормон (например, инсулин), восприятие света-все это примеры процессов, где в качестве первичного акта происходит распознавание сигнала специфическим рецептором на мембране. В свою очередь и некоторые мембраны сами способны генерировать сигнал-химический или электрический. Все это свидетельствует о том, что мембраны играют центральную роль в системе биологической коммуникации. [c.199]

У многоклеточного организма сигнал, связывающий восприятие с действием, должен, как правило, передаваться от одних клеток к другим. Так. подстройка метаболизма часто осуществляется гормонами, которые, будучи секретированы одной группой клеток, путешествуют в тканях и вызывают ответ в других группах клеток. Но гормону требуется много времени, чтобы пройти большое расстояние, кроме того, он при этом диффундирует во все стороны. Чтобы химический сигнал передавался быстро, он должен испускаться вблизи своей мишени, тем же путем достигается точная локализация действия сигнала. Но если химический сигнал должен испускаться вблизи мишени, то как же можно использовать такой способ связи для сопряжения восприятия с реакцией на него в удаленной части организма Проблем решают нервные клетки. Один их конец чувствителен к химическим или физическим стимулам, а другой - продуцирует химический сигнал - нейромеОиатор, действующий на другие клетки (рис. 1-40). Стимуляция одного конца клетки вызывает электрическое возбуждение, которое быстро распространяется до другого конца, где вызывает высвобождение нейромедиатора. Такое сигнальное устройство позволяет многоклеточным животным быстро реагировать на изменчивый окружающий мир, а также точно координировать активность далеко отстоящих друг от друга частей тела. [c.52]

Работа нервных клеток отличается гораздо большей быстротой и точностью. Они могут передавать информацию на большие расстояния но нервном волокну с помощью электрических импульсов со скоростью более 100 м/с. Только в нервных окончаниях, где высвобождается нейромедиатор, эти импульсы преобразуются в химические сигналы. Химический сигнал нервной клетки может действовать как наракринный или как синантический. В первом случае нейромедиатор, подобно локальному химическому медиатору, диффундирует наружу и влияет на все соседние клетки-мишени, у которых имеется надлежащий рецептор При синаитической передаче сигнал гораздо более точен и действие нейромедиатора ограничено единственной клеткой-мишенью, даже если соседние клетки имеют рецепторы для того же нейромедиатора (рис. 12-3, Б). Поскольку расстояние, на которое нейромедиатор должен в таких случаях диффундировать, меньше 100 нм, процесс длится менее миллисекунды (рис. 12-2). [c.340]

Чтобы обеспечить адекватность диагностического теста, гибридизационные ДНК- и РНК-зонды должны быть высокоспецифичными. Другими словами, необходимо, чтобы зонд гиб-ридизовался только с искомой нуклеотидной последовательностью. Если есть вероятность получения ложноположительного (наличие гибридизационного сигнала в отсутствие последова-тельности-мишени) или ложноотрицательного (отсутствие сигнала при наличии последователь-ности-мишени) результата, то целесообразность применения теста значительно снижается. Специфичность зондов может проявляться на разных уровнях они могут различать два и более вида, отдельные штаммы в пределах одного вида или разные гены. В зависимости от ситуации зонды могут быть представлены молекулами ДНК или РНК они могут быть длинными (более 100 нуклеотидов) или короткими (менее 50 нуклеотидов), представлять собой продукт химического синтеза, клонированные интактные гены или их фрагменты. [c.188]

Как указывалось ранее, аксон может преодолеть большое расстояние до своей мишени, минуя бесчисленные клетки-мишени, на которые он не реагирует. Имеются два предположения, касающиеся направленного роста, которые, опять же, не исключают друг друга либо аксон ведут микрофиламенты (но неясно, как они прокладывают такой специфичный маршрут), либо, согласно Сперри, он растет против химического градиента, создаваемого мишенью, который и есть тот специфический сигнал, сравнимый, возможно, с сигналом хемотаксиса. В любом случае аксон находит и распознает свою мишень. По селективности данный процесс аналогичен взаимодействию рецептора и лиганда или антигена и антитела однако это взаимодействие непостоянно. На пленках клеточных культур показано, что растущие нейриты находятся в постоянном движении, вырастая и снова втягиваясь, как бы проверяя и зондируя поверхность клетки-мишени перед тем, как образовать постоянный контакт. Специфичность взаимодействия также неабсолютна если клетки-мишени повреждаются, синапсы могут образоваться с клетками других типов. Вот, что обнаруживалось в экспериментах с мозжечком афферентные волокна мозжечка обычно образуют синапсы с дендритами гранулярных клеток при селективном повреждении последних они образуют функциональные синапсы с отростками клеток Пуркинье (см. также гл. 12). Генетически детерминированная химическая специфичность синапсов (жесткость), таким образом, неабсолютно выполняемое свойство оно реализуется достаточно гибко (в этом случае говорят о синаптической пластичности), что предполагает существование механизмов переориентации, возмущающих генетический пробел. При этом существенную роль играет активность или строение синапса. Важная роль сенсорного ввода при создании функциональной нервной системы была продемонстрирована выдающимися экспериментами Хубеля и Визеля на оптической системе кошки. [c.331]

Электрические синапсы довольно модный у беспозвоночных и низших позвоночных (круглоротых и рыб), у высших позвоночных большинство синапсов — химические. Использование в организмах ХС связано с их характерной особенностью — преобразованием электрического сигнала в химический и обратно. В них одинаковые электрические импульсы могут вызывать выделение самых разных веществ-медиаторов например, у кольчатых червей в нервно-мышечных синапсах используется тот же ацетилхолин, что и у позвоночных, а у членистоногих (например, насекомых), которые произошли в ходе эволюции от кольчатых червей используется в таких синапсах совсем другой медиатор — глутамат. С другой стороны, в ХС один и тот же медиатор, действуя на разные клетки-мишени, может открывать совершенно разные каналы. Например, ацетилхолин в одних случаях открывает чисто калиевые или чисто натриевые каналы, в других — [c.170]

Химические сигнальные механизмы различаются по расстояниям, на которых они действуют 1) в случае эндокринной сигнализации специализированные эндокринные клетки выделяют гормоны, которые разносятся кровью и воздействуют на клетки-мишени, находящиеся иногда в самых разных частях организма 2) в случае иаракринной сигнализации клетки выделяют локальные химические медиаторы, которые поглощаются, разрушаются или иммобилизуются так быстро, что успевают подействовать только на клетки ближайшего окружения, быть может, в радиусе около миллиметра 3) при синаитической передаче, используемой только в нервной системе, клетки секретируют нейромедиаторы в специализированных межклеточных контактах, называемых химическими синапсами, Нейромедиаторы диффундируют через синаптическую щель, обычно на расстояние около 50 нм, и воздействуют только на одщ постсинантическую клетку-мишень (рис. 12-2). В каждом случае мишень реагирует на определенный внеклеточный сигнал с помощью специальных белков, называемых рецепторами, которые связывают сигнальную молекулу и инициируют ответ. Многие сигнальные молекулы и рецепторы используются в передаче сигнала и по эндокринному, и по паракринному, и по синаптическом типу. Главные различия касаются быстроты и избирательности воздействия сигнала на определенные мишени. [c.339]

Реагируя на стимулы почти любого типа, клетки и целые организмы обычно могут воспринимать одинаковое относительное изменение внешнего сигнала в широком диапазоне его абсолютных величин. На клеточном уровне для этого необходимо, чтобы клетки-мишени, длительно подвергающиеся воздействию какого-то стимула, теряли способность реагировать на него с первоначальной чувствительностью. Это явление, называемое адаптацией или десенситизацией (десенсибилизацией), позволяет клеткам регулировать свою чувствительность к данному стимулу. В случае химических сигналов десенситизация дает клеткам возможность воспринимать именно изменения в концентрации сигнального лиганда (а не его абсолютную концентрацию). [c.383]

Открытие медиаторов пептидной природы существенно расширило представления о химической медиации сигналов в нервной системе. Совсем недавно классическим образцом химического синапса считалось нервно-мышечное соединение, морфофункциональная организация которого обеспечивает быструю, точно направленную передачу сигнала по анатомическому адресу. В системах с химическим адресом специфичность передачи сигнала обусловлена не локальной анатомической связью пре- и постсинаптической структуры, а наличием специализированных рецепторов к данному медиатору только на клетках-мишенях, причем такой тип передачи сигнала может бьггь медленным, диффузным. Именно в передаче такого типа участвуют многие нейропептиды с некоторыми классическими нейромедиаторами, в частности моноаминами, которые тоже могут высвобождаться дистантно по отношению к клетке-мишени. Такое понимание медиаторной функции вплотную приближается к представлению о нейрогормонах., секретируемых в межклеточную жидкость, спинномозговую жидкость или кровь и модулирующих состояние клетки-мишени,расположенной на расстоянии от секретируемой клетки. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология