Farklı Hücresel İletişim Türleri

Çok hücreli organizmalardaki hücreler özel roller üstlenmeli ve belirli aktiviteleri ne zaman gerçekleştireceklerini bilmelidir. Hücreler, eylemlerini farklı hücresel iletişim türleri aracılığıyla koordine eder. telefon sinyali. Tipik hücre sinyalleri, doğası gereği kimyasaldır ve yerel olarak veya genel olarak organizma için hedeflenebilir.

Hücresel iletişim, aşağıdakileri içeren çok aşamalı bir süreçtir:

• Kimyasal sinyal gönderme.
• Hedef hücrenin dış zar reseptöründe sinyalin alınması.
  
• Sinyali hedef hücrenin iç kısmına iletmek.
• Hedef hücrenin davranışını değiştirme.

Farklı hücresel iletişim türlerinin tümü aynı adımları takip eder, ancak sinyalleşme sürecinin hızı ve hareket ettiği mesafe ile kendilerini ayırt eder. Sinir hücreleri hızlı fakat lokal olarak sinyal verir, hormon salgılayan bezler ise organizmanın tamamında daha yavaş çalışır.

Farklı hücresel sinyalleme türleri, çeşitli hücre işlevleri için hız ve mesafe gereksinimlerini hesaba katmak üzere gelişmiştir.

Hücreler, ulaşmak istedikleri diğer hücrelere bağlı olarak farklı sinyal türleri kullanır. Dört tür hücre iletişimi şunlardır:

• Parakrin: Sinyal hücresi, yerel olarak hedef hücrelere yayılan bir kimyasal salgılar.
  
• Otokrin: Parakrin sinyallemeye benzer, ancak hedef hücre sinyal hücresidir. Hücre, bir hücre zarı alanından diğerine sinyal gönderiyor.
• Endokrin: Endokrin sinyalizasyon, dolaşım sistemi yoluyla organizmada dolaşan bir hormon üretir.
• sinaptik: Gönderici ve alıcı hücreler, kolay sinyal alışverişi için hücre zarlarını yakın temas haline getiren sinaptik bir yapı oluşturmuştur.

Hücreler, diğer hücrelere hangi eylemleri gerçekleştirdiklerini bildirmek için kimyasal sinyaller yayarlar ve onları diğer organizma hücrelerinin faaliyetleri hakkında bilgilendiren sinyaller alırlar. gibi eylemler hücre bölünmesi, hücre büyümesi, hücre ölümü ve protein üretimi, farklı hücre sinyalleme türleri aracılığıyla koordine edilir.

Parakrin sinyalleme sırasında, bir hücre, sonunda komşu hücrelerin davranışında spesifik değişikliklere neden olan bir kimyasal salgılar. Kaynak hücre, yakındaki dokuya yayılan kimyasal sinyali üretir. Kimyasal stabil değildir ve uzun mesafeler kat etmesi gerektiğinde bozulur.

Sonuç olarak, parakrin sinyalleme için kullanılır yerel hücre iletişimi.

Hücrenin ürettiği kimyasal, diğer spesifik hücreleri hedef alır. Hedeflenen hücreler, salgılanan kimyasal için hücre zarlarında reseptörlere sahiptir. Hedeflenmemiş hücreler gerekli reseptörlere sahip değildir ve etkilenmezler. Salgılanan kimyasal, kendisini hedeflenen hücrelerin reseptörlerine bağlar ve hücre içinde bir reaksiyonu tetikler. Reaksiyon da hedeflenen hücre davranışını etkiler.

Örneğin, deri hücreleri üst katman ölü hücrelerden oluşan katmanlar halinde büyür. Deri hücrelerinin alt tabakasının altında farklı bir dokunun hücreleri bulunur. Yerel hücre sinyali, cilt hücrelerinin hangi katmanda bulunduklarını ve ölü hücreleri değiştirmek için bölünmeleri gerekip gerekmediğini bilmelerini sağlar.

Parakrin sinyalleme ayrıca içeride iletişim kurmak için kullanılır kas dokusu. Kastaki sinir hücrelerinden gelen bir parakrin kimyasal sinyali, kas hücrelerinin kasılmasına neden olarak daha büyük organizmada kas hareketine izin verir.

Otokrin sinyalleme, parakrin sinyallemeye benzer, ancak başlangıçta sinyali salgılayan hücreye etki eder. Orijinal hücre kimyasal bir sinyal üretir, ancak sinyal alıcıları aynı hücrededir. Sonuç olarak, hücre davranışını değiştirmek için kendini uyarır.

Örneğin, bir hücre, hücre büyümesini destekleyen bir kimyasal salgılayabilir. Sinyal, yerel doku boyunca yayılır, ancak kaynak hücre üzerindeki reseptörler tarafından yakalanır. Sinyali salgılayan hücre daha sonra daha fazla büyüme için uyarılır.

Bu özellik, büyümenin önemli olduğu embriyolarda faydalıdır ve aynı zamanda, otokrin sinyalleme bir hücrenin kimliğini güçlendirdiğinde etkili hücre farklılaşmasını destekler. Otokrin kendini uyarma yetişkin sağlıklı dokuda nadirdir ancak bazı kanserlerde bulunabilir.

Endokrin sinyallemede, kaynak hücre, uzun mesafelerde stabil olan bir hormon salgılar. Hormon, hücre dokusundan kılcal damarlara yayılır ve organizmanın dolaşım sistemi boyunca hareket eder.

Endokrin hormonlar tüm vücuda yayılır ve sinyal hücresinden uzak yerlerdeki hücreleri hedefler. Hedeflenen hücreler hormon için reseptörlere sahiptir ve reseptörler aktive edildiğinde davranışlarını değiştirir.

Örneğin, böbrek üstü bezindeki hücreler, vücudun "savaş ya da kaç" moduna girmesine neden olan adrenalin hormonunu üretir. Hormon kanda tüm vücuda yayılır ve hedeflenen hücrelerde reaksiyonlara neden olur. Kan damarları kan basıncını artırmak için kasları daraltır, kalp daha hızlı pompalar ve bazı ter bezleri harekete geçer. Tüm organizma ekstra çaba için hazır duruma getirilir.

Hormon her yerde aynıdır, ancak hücrelerdeki reseptörleri tetiklediğinde hücreler davranışlarını farklı şekillerde değiştirir.

İki hücre sürekli olarak kapsamlı sinyal alışverişi yapmak zorunda kaldığında, kimyasal sinyallerin değişimini kolaylaştırmak için özel iletişim yapıları inşa etmek mantıklıdır. sinaps iki hücrenin dış hücre zarlarını birbirine yaklaştıran bir hücre uzantısıdır. Bir sinaps boyunca sinyalleme her zaman yalnızca iki hücreyi birbirine bağlar, ancak bir hücre aynı anda birkaç hücreyle bu kadar yakın ilişkilere sahip olabilir.

Serbest bırakılan kimyasal sinyaller sinaptik boşluk eş hücre reseptörleri tarafından hemen alınır. Bazı hücreler için boşluk o kadar küçüktür ki hücreler etkili bir şekilde birbirine değmektedir. Bu durumda, bir hücrenin dış hücre zarındaki kimyasal sinyaller, diğer hücrenin zarındaki alıcılarla doğrudan bağlantı kurabilir ve iletişim özellikle hızlıdır.

arasında tipik sinaptik iletişim gerçekleşir. nöronlar beyinde. Beyin hücreleri, bazı komşu hücrelerle tercih edilen iletişim kanalları kurmak için sinapslar oluşturur. Hücreler daha sonra sinaptik iletişim ortaklarıyla özellikle iyi iletişim kurabilir, kimyasal sinyalleri hızlı ve sık bir şekilde değiş tokuş edebilir.

Hücre kimyasalı salgıladığı ve sinyal türüne göre dağıldığı için hücresel iletişim sinyali göndermek nispeten basittir. Sinyal kimyasalı hedef hücrenin dışında kaldığı için sinyal almak daha karmaşıktır. Sinyalin hücre davranışını değiştirmeden önce hücreye girmesi ve değişikliği tetiklemesi gerekir.

İlk olarak, hedef hücre kimyasal sinyale karşılık gelen reseptörlere sahip olmalıdır. Reseptörler, hücre yüzeyinde bulunan ve belirli kimyasal sinyallere bağlanabilen kimyasallardır. Bir reseptör kimyasal bir sinyale bağlandığında, hücre zarının içinde bir tetikleyici bırakır.

Tetik daha sonra bir süreci devreye sokar sinyal iletimi tetiklenen kimyasalın, hücrenin davranışının değişmesi gereken hücrenin bir bölümünü hedef aldığı.

Hücreler, diğer hücrelerden gelen sinyaller sonucunda büyür ve bölünür. Böyle bir büyüme sinyali, hedef hücre reseptörlerine bağlanır ve hücre içinde bir sinyal iletimini tetikler. İletim kimyasalı hücre çekirdeğine girer ve hücrenin büyümeyi ve ardından hücre bölünmesini başlatmasına neden olur.

İletim kimyasalı, bunu etkileyerek başarır. gen ifadesi. Hücrenin büyümesini ve bölünmesini sağlayan ek hücre proteinlerinin üretiminden sorumlu olan genleri aktive eder. Hücre yeni bir gen dizisini ifade eder ve alınan sinyale göre davranışını değiştirir.

Hücreler ayrıca ürettikleri enerji miktarını değiştirerek, salgıladıkları kimyasalların miktarını değiştirerek veya hücreye girerek davranışlarını hücre sinyallerine göre değiştirebilirler. apoptoz veya kontrollü hücre ölümü. Hücresel iletişim döngüsü, sinyaller oluşturan hücreler, bunları alan hedef hücreler ve alınan sinyale göre davranışlarını değiştiren hedef hücreler ile aynı kalır.