11,436 matches
-
este o altă proteină transmembranară (ceea ce înseamnă că numai celulele învecinate pot să-și activeze receptorii notch) numită delta. Proteinele delta, la interacțiunea cu receptorii Notch, vor orienta evoluția celulei învecinate către un alt tip de celulă, deci stimulează diferențierea celulară. Asfel celulele din grupuri învecinate se pot organiza, creând primele rudimente de vase de neoformație, de rețele neurale etc, adică celulele se influențează unele pe altele pentru a alcătui structuri mari. 5.9.9. Cascada de semnalizare Hedgehog Gena „arici
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Smo). Calea de semnalizare indusă de activarea acestor proteine de către proteina hedgehog este deosebit de complexă, mai ales datorită faptului că de obicei receptorul Smo este activ constituțional și activarea receptorului Ptc de către proteina Hdg îl inhibă. Calea hedgehog reglează diferențierea celulară în multe țesuturi, inclusiv formarea tubului neural. Mutațiile genei Ptc produc carcinom bazo-celular la nivel cutanat, cel mai frecvent cancer la persoanele cu pielea deschisă la culoare. Gena Smo umană este o protooncogenă. 5.9.10. Nucleotidele ciclice ca semnale
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ancorată în membrană (12TM), cu situsul catalitic în citoplasmă (format de domeniile numite C1A și C2A; ansa citosolică C se află între domeniile 6TM și 7TM). AMPc este principalul mesager secund care, alături de calciu, asigură cuplarea dintre excitație și răspunsul celular specific (contracție musculară, secreție glandulară etc). Deci el transmite informația din exteriorul celulei în interiorul acesteia. AMPc astfel sintetizat la nivelul membranei celulare (sub acțiunea adenilatciclazei activată de interacțiunea ligand-receptor) se fixează ulterior pe receptorul său intracitoplasmatic, care este o proteinkinază
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
domeniile 6TM și 7TM). AMPc este principalul mesager secund care, alături de calciu, asigură cuplarea dintre excitație și răspunsul celular specific (contracție musculară, secreție glandulară etc). Deci el transmite informația din exteriorul celulei în interiorul acesteia. AMPc astfel sintetizat la nivelul membranei celulare (sub acțiunea adenilatciclazei activată de interacțiunea ligand-receptor) se fixează ulterior pe receptorul său intracitoplasmatic, care este o proteinkinază. Aceasta este alcătuită din două subunități: subunitatea reglatoare, capabilă să cupleze reversibil mesagerul secund (AMPc) și subunitatea catalitică, enzimă inactivă în absența
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
catalitice care devine activă și este capabilă să producă ulterior fosforilarea unor proteine citoplasmatice. Proteina fosforilată este de multe ori o enzimă, ce devine la rândul ei o moleculă informativă; permite transformarea chimică a unui substrat, fapt care reprezintă răspunsul celular. Activarea proteinkinazei intracitoplasmatice poate fi însoțită sau nu de disocierea AMPc de subunitatea reglatoare. Specificitatea de acțiune a mesagerului extracelular nu este asigurată de AMPc și de acțiunile sale, ci de specificitatea receptorului membranar în raport cu mesagerul primar ce îl activează
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
alt nucleotid ciclic cu rol de mesager secund pentru anumite semnale din mediul extern este GMPc. Existà diverse procese implicate în activarea guanilatciclazei în vederea sintezei GMPc cu rol de mesager secund, Guanilatciclaza nu se află în întregime în constituția membranei celulare, activarea acestei enzime putându-se realiza pe multiple căi. Unele semnale extracelulare care determină creșterea concentrației intracelulare de GMPc, determină în același timp și creșterea concentrației Ca++ în citoplasmă și astfel ionii de calciu ar putea activa indirect guanilatciclaza intracitoplasmatică
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
scăderea concentrației sale. In consecință are loc modificarea potențialului de membrană a acestor celule și generarea potențialului de receptor. In acest mod ar avea loc activarea lanțului neuronal responsabil cu transmiterea și prelucrarea informației vizuale. Este știut faptul că membrana celulară a bastonașelor este deosebit de permeabilă pentru Na+, ori în stare de repaus unele canale pentru Na+ sunt menținute în stare deschisă de către GMPc. Protein kinaza specifică pentru această cale de semnalizare este kinaza G, cu două izoforme, una predominant citosolică
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
N-t. 5.9.11. Mesageri secunzi de origine lipidică O serie de enzime situate în apropierea membranei pot fi activate de către receptorii pe care se cuplează liganzi. Aceste enzime acționează asupra substratelor lipidice oferite de către foița internă a membranei celulare precum și de membranele organitelor și formează o serie de molecule lipidice ce vor acționa apoi ca mesageri secunzi. Cele patru legături esterice ale fosfolipidelor pot fi rupte de către mai multe tipuri de fosfolipaze intracelulare: • Fosfolipaza A2 (PLA2) îndepărtează unul dintre
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
transcripționali. Acidul fosfatidic activează o lipid-kinază numită PI5-kinaza, care fosforilează inozitolfosfatul. IP3 și sfingozin-1-fosfatul eliberează calciu din depozitele sarcoplasmice, prin mecanisme variate. Așa cum am văzut, în urma interacțiunii dintre un semnal extracelular și receptorii membranari specifici se poate activa în membrana celulară “fosfolipaza C”, enzimă lipolitică care hidrolizează inozitolpolifosfatul intramembranar rezultând pe de o parte diacilglicerol (DAG), iar pe de altă parte inozitoltrifosfat (IP3) . Diacilglicerolul (DAG) rezultat în urma hidrolizei PIP2 membranar are dublu rol. Pe de o parte el reprezintă sursă de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
iar pe de altă parte inozitoltrifosfat (IP3) . Diacilglicerolul (DAG) rezultat în urma hidrolizei PIP2 membranar are dublu rol. Pe de o parte el reprezintă sursă de acid arahidonic precursor de prostaglandine, prostacicline, tromboxani și leucotriene, cu toții mediatori importanți pentru numeroase funcții celulare, iar pe de altă parte îndeplinește rolul de mesager secund, întrucât activează în citoplasmă proteinkinaza C (PKC), care catalizează fosforilăril proteice intracelulare, având ca rezultat final răspunsul specific al celulei. Inozitoltrifosfatul (IP3) este un mesager secund implicat în eliberarea calciului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
canal specific de Ca++ astfel încât conform gradientului de concentrație calciul ionic acumulat în reticulul endoplasmic pătrunde în citoplasmă. Foarte frecvent ambii mesageri secunzi derivați de inozitolpolifosfat (DAG și IP3) acționează în comun declanșând și în același timp modulând diferite procese celulare (sinteza de ADH, proliferarea fibroblaștilor, cuplarea dintre excitație și contracție, etc.). 5.9.12. Căile MAP-kinazei Protein-kinaza activată de mitogeni (MAPK) transferă stimuli de la membrană către nucleu. Cascada MAPK include trei protein-kinaze, care se activează în secvență. Kinaza ce fosforilează
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
care, prin intermediul unui receptor specific, transmit un semnal ce stimulează mitoza. O dată fosforilată, MAP-kinaza difuzează către nucleu și fosforilează factori de transcripție care stimulează transcripția genelor pentru ciclina D și alți factori necesari pentru sinteza ADN-ului și pentru diviziunea celulară. Calea MAPK poate fi activată de proteina G mică (guanozin-trifosfataza)-Ras, receptorii tirozin-kinazici pentru factorii de creștere și insulină, GPCR, șocul osmotic și altele. Multitudinea modurilor de activare a căii MAP kinazei permite integrarea stimulilor proveniți pe mai multe căi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
atare nu au nevoie de receptori membranari pentru a putea transmite mesajul către elementele responsive din citoplasmă sau nucleu. Aceștia sunt hormonii steroizi (derivați din colesterol), retinoizii (derivați din β−caroten) și hormonii tiroidieni. Aceste molecule trec ușor prin membrana celulară și ajung la o serie de receptori nucleari, care au o structură generică comună, alcătuită dintr-un domeniu de atașare pe ADN (DBD) localizat central, urmat de o regiune „balama” flexibilă și un domeniu ce cuplează ligandul (LBD), localizat la
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de către ciclosporină (un imunosupresor) reduce expresia genelor ce motivează răspunsul imun. Supresia răspunsului imun de către ciclosporină a revoluționat transplantul de organe la om. PTP (proteintirozin-fosfatazele) sunt enzime ce iau parte la o multitudine de procese, inclusiv activarea limfocitelor, reglarea ciclului celular prin defosforilarea Src tirozin-kinazei și a CDK-dependent tirozin kinazelor. Enzimele PTP sunt supresori tumorali; mutațiile somatice ce inactivează unele dintre aceste enzime sunt frecvente în celulele neoplazice. 5.9.16. Monoxidul de azot Semnificațiile funcționale ale monoxidului de azot (NO
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
scăderea tonusului vascular, prin intermediul inhibiției influxurilor de calciu la nivel intracelular. Pe alt plan funcțional, NO îndeplinește rolul de mediator chimic al fibrelor nervoase nitrinergice centrale și periferice. Fiind un produs neuronal gazos cu moleculă mică ușor difuzibilă prin membrane celulare, NO asigură transmisia chimică a mesajelor atât în sens anterograd, postsinaptic, cât și retrograd, presinaptic, cu participarea GMPc ca mesager secund. Cuplul NO-GMP ciclic are rol de sistem de transducere a semnalelor inter și intracelulare și realizează funcții de substanță
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
celulele vecine datorită marii sale liposolubilități. 5.9.17. Controlul expresiei genice Funcția și structura unei celule sunt determinate de proteinele care o alcătuiesc și funcționează în ea, astfel că modificările de sinteză proteică sunt cele care pot regla activitatea celulară pe termen mediu și lung. Sinteza proteică se numește „expresie genică” iar controlul acesteia este un aspect fundamental al biologiei celulei. Decizia de a iniția (activa) transcripția unei gene ce codifică o anume proteină este mecanismul major de control al
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
există multe situații, mai ales la nivel embrionar, când există multe molecule de ARNm în citosol, dar nu se translează decât în anumite condiții. 5.9.18. Calciul citosolic ca semnal intracelular Semnalele citosolice de calciu participă la orice activitate celulară, de la cuplarea excitației cu răspunsul (contractil și secretor), controlul metabolismului, al expresiei genice (diferențiere și adaptare) și al ciclului celular (proliferare) și până la alterări funcționale și moarte celulară fortuită (necroză) sau programată (apoptoză). Ionul de calciu este cel mai versatil
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
decât în anumite condiții. 5.9.18. Calciul citosolic ca semnal intracelular Semnalele citosolice de calciu participă la orice activitate celulară, de la cuplarea excitației cu răspunsul (contractil și secretor), controlul metabolismului, al expresiei genice (diferențiere și adaptare) și al ciclului celular (proliferare) și până la alterări funcționale și moarte celulară fortuită (necroză) sau programată (apoptoză). Ionul de calciu este cel mai versatil mesager secund, implicat într-o multitudine de procese, ce includ transmisia sinaptică, fertilizarea, fenomenele secretorii, contracția musculară, citokineza și multe
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
citosolic ca semnal intracelular Semnalele citosolice de calciu participă la orice activitate celulară, de la cuplarea excitației cu răspunsul (contractil și secretor), controlul metabolismului, al expresiei genice (diferențiere și adaptare) și al ciclului celular (proliferare) și până la alterări funcționale și moarte celulară fortuită (necroză) sau programată (apoptoză). Ionul de calciu este cel mai versatil mesager secund, implicat într-o multitudine de procese, ce includ transmisia sinaptică, fertilizarea, fenomenele secretorii, contracția musculară, citokineza și multe altele. Toate eucariotele (nu și procariotele) folosesc semnalele
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
extracelular, care poate fi folosit sub forma de micropulsuri de calciu, cu o dinamică foarte rapidă, pentru a se semnaliza anumite evenimente esențiale din viața celulei. Calciul liber din citoplasmă reprezintă în numeroase celule mesagerul secund care traduce în răspuns celular interacțiunea dintre semnalele extracelulare și celulă. Nivelul calciului liber citosolic (intracitoplasmatic) este rezultatul transferului transmembranar al ionului respectiv din afara în interiorul celulei și invers, cât și a mobilizării sale din depozitele sale intracelulare (mitocondrii, reticul endoplasmic etc) și recaptării în rezerve
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
se realizează prin canalele receptor-dependente și voltaj-dependente, iar extruzia sa în exteriorul celulei sau introducerea în depozitele intracelulare se realizează prin pompe de calciu (PMCA respectiv SERCA; vezi 5.7.1) precum și prin antiportul sodiu-calciu plasmalemal. In stare de repaus celular calciul intracelular se găsește în cea mai mare parte sub formă legată în diferite depozite și în mică măsură, în jur de 10-7M, sub formă liberă. Numeroși mesageri extracelulari sunt capabili să crească foarte mult (până la 10-5M) concentrația intracelulară a
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de ordinul III sau generează mesageri de ordinul III. Astfel, inozitoltrifosfatul (IP3), care este considerat mesager de ordinul II, determină eliberarea calciului din depozitele intracelulare și creșterea concentrației calciului ionizat din citoplasmă urmată de activarea sistemelor enzimatice inductoare de răspuns celular specific. Pe de altă parte, creșterea concentrației calciului liber din citoplasmă ca urmare a interacțiunii dintre semnalele extracelulare și celule, dă posibilitatea acestui ion să se cupleze cu numeroși receptori intracelulari, de obicei de natură proteică (calciu-proteine) între care calmodulina
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
participă la controlul unor activități zonale: canale ionice membranare, metabolismul mitocondrial, eliberarea neuromediatorilor. Ele se sumează sub formă de tranziente globale (spikes, waves), CICR asigurând amplificarea în avalanșă și sincronizarea semnalelor în citosolul profund, pentru răspuns sinergic. 5.10. Joncțiuni celulare In cursul dezvoltării ontogenetice a unui organism multicelular, celulele progenitor se diferențiază într-o multitudine de tipuri celulare, cu caracteristici, structuri și funcții specifice. Celulele de același tip se agregă în ceea ce se numește un țesut pentru a coopera în
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de tranziente globale (spikes, waves), CICR asigurând amplificarea în avalanșă și sincronizarea semnalelor în citosolul profund, pentru răspuns sinergic. 5.10. Joncțiuni celulare In cursul dezvoltării ontogenetice a unui organism multicelular, celulele progenitor se diferențiază într-o multitudine de tipuri celulare, cu caracteristici, structuri și funcții specifice. Celulele de același tip se agregă în ceea ce se numește un țesut pentru a coopera în realizarea unei funcții (țesut muscular pentru contracție, glandular pentru secreție, etc.). Mai multe tipuri de țesuturi se agregă
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ele, și fibronectină plasmatică solubilă. Tenascina este o proteină - gigant cu șase brațe, ce poate fi găsită doar la vertebrate, în embrioni, plăgi în curs de reparație și tumori. Funcțiile ei nu sunt pe deplin cunoscute. 5.10.2. Adeziunea celulară Celulele organismelor multicelulare sunt dependente de adeziunea între ele și cu matricea extracelulară. Există mai multe familii de molecule de adeziune (Cell Adhesion Molecule, CAM), iar nomenclatura nu este sistematică. Conform nomenclaturii moderne, toate sunt numite CD (cluster of differentiation
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]