1,458 matches
-
de răspuns celular. Modificările locale de potențial sunt deosebit de importante prin efectul de modulare a excitabilității electrice; potențialul se apropie sau se depărteză de valoarea prag pentru declanșarea potențialului de acțiune. Stimulii chimici sunt reprezentați de diverse substanțe din spațiul extracelular, cu acțiune mai mult sau mai puțin specifică. Există substanțe bioactive care trec prin membrană și se leagă de proteine receptor din citosol, complexul rezultat acționând ulterior la nivel nuclear asupra ratei de transcripție a anumitor gene. Majoritatea substanțelor bioactive
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
receptor. Cuplarea AMPc sau GMPc pe receptorul citoplasmic deschide porul, care este permeabil pentru Na+ și Ca++. Aceste canale sunt importante pentru neuronii senzoriali olfactivi (AMPcdependent) și pentru celulele receptoare retiniene (GTPc-dependent). 5.6.3. Canale ionice dependente de liganzi extracelulari Canalele dependente de substanțe chimice prezintă pe partea extracelulară a domeniilor transmembranare formațiuni receptoare la care cuplează liganzi. Cuplarea modifică permeabilitatea canalului și produce un influx ionic în celulă, ce declanșează depolarizarea. Se mai numesc și receptori ionotropici. Pentru că de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
porul, care este permeabil pentru Na+ și Ca++. Aceste canale sunt importante pentru neuronii senzoriali olfactivi (AMPcdependent) și pentru celulele receptoare retiniene (GTPc-dependent). 5.6.3. Canale ionice dependente de liganzi extracelulari Canalele dependente de substanțe chimice prezintă pe partea extracelulară a domeniilor transmembranare formațiuni receptoare la care cuplează liganzi. Cuplarea modifică permeabilitatea canalului și produce un influx ionic în celulă, ce declanșează depolarizarea. Se mai numesc și receptori ionotropici. Pentru că de cele mai multe ori folosesc la transmiterea excitației de la o celulă
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Există o multitudine de astfel de canale, dintre cale cele mai importante sunt: receptorul „nicotinic” pentru acetilcolină, cuplat cu un canal de sodiu ; receptorii ionotropi pentru glutamat, cuplat cu canal de sodiu și calciu; receptorii P2X pentru ATP (ca semnal extracelular), cuplați cu canal de calciu, receptorii GABAA pentru acidul γ-amino-butiric, cuplat cu un canal de clor (hiperpolarizant). Stimularea și menținerea deschisă a canalelor ionice receptor-operate durează cât timp ligandul ocupă situsul de legare, dar în fapt este tranzitorie, deoarece ligandul
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
canale, deoarece agregarea unor subunități suficient de multe pentru a crea un canal pentru astfel de molecule ar produce pori foarte mari, cărora nu lear putea fi asigurată selectivitatea și astfel s ar pierde compoziția diferită între citosol și mediul extracelular. Pentru o varietate de astfel de solviți membrana trebuie să asigure mecanisme speciale de transport înt-un sens sau altul, din următoarele motive legate de substanțele hidrofile respective: dimensiunea și/sau polarizarea nu permit transportul (e nevoie de facilitare), concentrația este
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
fixării unui radical fosforilat ce provine din degradarea ATP. In cazul transportului activ secundar proteina transportoare suferă o modificare alosterică ca urmare a fixării ionului. Recapitulând, în cadrul proceselor de transport activ secundar ionul de sodiu se deplasează întotdeauna din mediul extracelular, unde se găsește în concentrație foarte ridicată, în interiorul celulei, unde concentrația sa este scăzută, deci în sensul gradientului său de concentrație, în timp ce substanța de transportat este deplasată împotriva gradientului său de concentrație, adică din compartimentul cu concentrație scăzută în cel
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
substanța de transportat este deplasată împotriva gradientului său de concentrație, adică din compartimentul cu concentrație scăzută în cel în care concentrația este ridicată. 5.8. Potențialul transmembranar și modificările sale Diferențele de concentrație ionică dintre mediul intra-celular și cel extracelular sunt determinate de existența unor anioni nedifuzibili în citosol și determină la rândul lor o diferență de potențial electric între interiorul și exteriorul celulei. 5.8.1. Echilibrul Donnan In funcție de posibilitățile de traversare a membranelor de către anumiți solviți sau
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
să mențină concentrația constantă intracelulară a unui ion chiar dacă acesta nu este total nedifuzibil. Celulele vii conțin o mare cantitate de anioni, în mod deosebit fosfați organici și proteine. Concentrația anionilor difuzibili este mai mică în celulă decât în mediul extracelular; raportul clor intracelular/clor extracelular fiind subunitar. Concentrația cationilor este mai mare în interiorul decât în afara celulei. Procesele de transport activ introduc K+ în celulă și expulzează Na+, în schimb concentrația H+ este ceva mai mare în celulă decât în mediul
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
a unui ion chiar dacă acesta nu este total nedifuzibil. Celulele vii conțin o mare cantitate de anioni, în mod deosebit fosfați organici și proteine. Concentrația anionilor difuzibili este mai mică în celulă decât în mediul extracelular; raportul clor intracelular/clor extracelular fiind subunitar. Concentrația cationilor este mai mare în interiorul decât în afara celulei. Procesele de transport activ introduc K+ în celulă și expulzează Na+, în schimb concentrația H+ este ceva mai mare în celulă decât în mediul extracelular, pH-ul intrahematic spre
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
raportul clor intracelular/clor extracelular fiind subunitar. Concentrația cationilor este mai mare în interiorul decât în afara celulei. Procesele de transport activ introduc K+ în celulă și expulzează Na+, în schimb concentrația H+ este ceva mai mare în celulă decât în mediul extracelular, pH-ul intrahematic spre exemplu este ceva mai mic (7,2) decât al plasmei (7,4). Celulele animale au în mod permanent tendința de a-și mări volumul datorită consecințelor osmotice generate de concentrația intracelulară mai ridicată decât a mediului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
pH-ul intrahematic spre exemplu este ceva mai mic (7,2) decât al plasmei (7,4). Celulele animale au în mod permanent tendința de a-și mări volumul datorită consecințelor osmotice generate de concentrația intracelulară mai ridicată decât a mediului extracelular. Acestei tendințe i se opun procesele de transport activ a cationilor, de aceea atunci când metabolismul celulei este deprimat în mod natural sau artificial (răcire, intoxicație, etc.) datorită perturbării proceselor de transport activ, efectele echilibrului Donnan și deci, efectele osmotice consecutive
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
capabilă să-și reia ciclul. Potențialul de repaus se măsoară cu ajutorul unui electrod introdus în celulă prin intermediul unor micromanipulatoare. Microelectrodul este conectat la un aparat de măsură care nu indică nici o diferență de potențial atât timp cât acesta se găsește în mediul extracelular la fel ca și electrodul de referință (indiferent). In momentul în care micromanipulatorul realizează pătrunderea vârfului microelectrodului în interiorul celulei voltmetrul indică existența unei diferențe de potențial care reliefează faptul ca mediul intracelular este negativ față de mediul extracelular. Se folosesc electrozi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
găsește în mediul extracelular la fel ca și electrodul de referință (indiferent). In momentul în care micromanipulatorul realizează pătrunderea vârfului microelectrodului în interiorul celulei voltmetrul indică existența unei diferențe de potențial care reliefează faptul ca mediul intracelular este negativ față de mediul extracelular. Se folosesc electrozi de sticlă foarte ascuțiti, plini cu soluție salină concentrată în contact cu un fir de platină. Electrozii sunt conectați la sisteme de înregistrare prin amplificatoare de mare impedanță și astfel pot fi urmărite variațiile de potențial membranar
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
10). Schimbul de informație între celule mai apropiate sau mai îndepărtate se face însă prin intermediul unor molecule semnal. Răspunsul celular poate să fie reprezentat de modificarea caracterelor (amplitudine, frecvență, etc.) unui fenomen celular care se desfășoară și în absența semnalului extracelular sau de inițierea unor procese funcționale programate, care sunt în stare de latență în absența stimulului. In general răspunsul celular este prezent cât timp cât acționează stimulul. Sunt însă numeroase situații în care răspunsul se menține în diverse forme după
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de a purta un text dintr-o limbă în altă limbă. Ca atare, sistemele de transducție celulară preiau semnalele de pe partea externă a membranei și le transformă în informații interpretabile pentru sistemele de răspuns ale celulei. Pentru a percepe semnalele extracelulare celulele folosesc receptori, adică molecule membranare care vin în contact cu exteriorul celulei și care interacționează cu moleculele-semnal ale substanțelor hidrosolubile bioactive, furnizând energia necesară pentru inițierea unei căi de semnalizare intracelulară. Câteva tipuri de stimuli, precum lumina, gazele, hormonii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
este comună, cuprinzând: • recepția stimulului; • transferul semnalului către celulă; • amplificarea citoplasmică a semnalului; • modularea în timp a sistemelor de efectori; • adaptare prin intermediul circuitelor de feed-back negativ. Tipuri de semnalizare prin molecule solubile Oarecum în funcție de „distanța” la care acționează molecula semnal extracelulară eliberată de o celulă de control, există mai multe tipuri de semnalizare. In cazul moleculelor semnal numite hormoni, produși de către glandele endocrine, aceștia sunt eliberați în circulația generală și acționează asupra unor celule-țintă situate la distanță de glanda endocrină. Acțiunile
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
secund), care acționează asupra uneia sau mai multor mecanisme de răspuns intracelular. Unul din avantajele acestui sistem este fenomenul de amplificare. Doar câteva molecule, sau chiar una, care acționează asupra unui receptor, pot induce un răspuns celular complet. Numărul mesagerilor extracelulari (de ordinul I) este foarte mare, în schimb posibilitățile de traducere a impactului dintre aceștia și celule sunt relativ reduse numeric și de aceea diverși mesageri extracelulari folosesc același sistem de transducție pentru generarea răspunsului celular. Multe modalități de semnalizare
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
care acționează asupra unui receptor, pot induce un răspuns celular complet. Numărul mesagerilor extracelulari (de ordinul I) este foarte mare, în schimb posibilitățile de traducere a impactului dintre aceștia și celule sunt relativ reduse numeric și de aceea diverși mesageri extracelulari folosesc același sistem de transducție pentru generarea răspunsului celular. Multe modalități de semnalizare implică producerea sau modificarea concentrației unor molecule mai mici, difuzibile, în citoplasma celulei țintă. In cadrul semnalizării intracelulare, numai astfel de substanțe sunt corect numite mesageri secunzi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de omologie (asemănare) între proteinele de la diverse specii și stadii de dezvoltare a individului. O proteină înalt conservată are o structură care s-a păstrat aproape neschimbată de la bacterii și organisme rudimentare până la animalele superioare și om. Interacțiunea dintre mesagerul extracelular și receptorul specific necesită mobilitate deosebită a ambilor factori. A apărut astfel conceptul de receptor mobil care explică faptul că activarea receptorilor membranari presupune o serie de fenomene de migrare, agregare sau dezagregare moleculară. S-au descris astfel procese de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
încă de la cele mai vechi arhebacterii halofile; sunt probabil cel mai vechi sistem de recepție. Receptorul este alcătuit dintr-un lanț proteic unic, cu șapte domenii TM unite alternativ de o parte și de alta a membranei prin domenii non-membranare (extracelular 3 scurte și intracelular 2 scurte și unul lung), cu capătul N-t în afara celulei și capătul C-t în citosol. Capătul N-t variază de la 7 la 6000 reziduuri de aminoacizi, iar unele lanțuri mai mari participă la cuplarea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de la 7 la 6000 reziduuri de aminoacizi, iar unele lanțuri mai mari participă la cuplarea ligandului. Capătul C-t variază de la 12 la 350 de reziduuri. Majoritatea liganzilor de dimensiuni mici se cuplează într-un buzunar central format printre marginile extracelulare ale anselor. Reziduurile aminoacidice care formează acest buzunar sunt extrem de variabile, ceea ce conferă specificitatea receptorilor pentru liganzi. Aceștia pot varia de la fotoni (cuante de lumină), neurotransmițători (ex. noradrenalina, ce se cuplează între helixuri, cam la o treime în grosimea membranei
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
a unei enzime produce fosforilarea și activarea ei (de ex. fosfolipaza C, ce activează calea IP3-DAG), fie se apropie proteinaefector de substratul său (de exemplu Ras-GTP aza), cu activarea căii respective. RTK sunt proteine membranare integrale cu patru domenii majore: extracelular de legare a ligandului, transmembranar, intracelular catalitic (cu activitate tirozin kinazică) și intracelular reglator. Secvența de aminoacizi în cadrul RTK este foarte asemănătoare cu cea a PKA la nivelul situsurilor de legare a substratului și ATP, uneori fiind prezentă la acest
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
cu cea a PKA la nivelul situsurilor de legare a substratului și ATP, uneori fiind prezentă la acest nivel și secvența non-kinazică (insert). Proteinele RTK se clasifică în peste 14 familii, după acest aspect și după caracterele structurale din porțiunea extracelulară, privind prezența de domenii: bogate în Cys/Leu, imunoglobulin-like, tip cadherina, Kringle, repetitive tip fibronectină III, discoidin like, acide, EGF-like. Domeniul extracelular cu afinitate pentru ligand conține în general regiuni bogate în cisteină care delimitează situsul propriu-zis de legare în
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
insert). Proteinele RTK se clasifică în peste 14 familii, după acest aspect și după caracterele structurale din porțiunea extracelulară, privind prezența de domenii: bogate în Cys/Leu, imunoglobulin-like, tip cadherina, Kringle, repetitive tip fibronectină III, discoidin like, acide, EGF-like. Domeniul extracelular cu afinitate pentru ligand conține în general regiuni bogate în cisteină care delimitează situsul propriu-zis de legare în context monomeric (receptorul pentru factorul de creștere epidermică, EGF) sau dimeric (receptorul pentru insulină) sau conține structuri imunoglobulin like (receptorii pentru factorul
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
a asocierii receptorilor cu tirozin-kinaze intracelulare este dat de receptorul nicotinic. Acesta cuprinde un canal ionic tetrameric, iar legarea acetilcolinei duce la tirozin-fosforilarea subunităților α, β și δ, ce favorizează desensibilizarea față de acetilcolină. In acest caz legarea ligandului pe domeniul extracelular determină o modificare conformațională ce se transmite prin domeniul transmembranar unic și activează domeniul citoplasmic cu activitate kinazică. O altă variantă de organizare funcțională receptorul transmembranar se cuplează cu o subunitate tirozin-kinazică citoplasmică distinctă, ca în cazul receptorului pentru somatotrop
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]