- הגדרת תאי יעד
- מאפייני אינטראקציה
- איתות תאים
- קבלה
- הולכה
- תשובה
- גורמים המשפיעים על תגובת התאים
- דוגמא
- פירוק אפינפרין וגליקוגן
- מנגנון פעולה
- הפניות
יעד תא סלולרי או יעד כלשהו תא שבו הורמון מזהה קולטן שלה. במילים אחרות, לתא יעד יש קולטנים ספציפיים שבהם הורמונים יכולים לקשור ולהפעיל את השפעתם.
אנו יכולים להשתמש באנלוגיה של שיחה עם אדם אחר. כאשר אנו רוצים לתקשר עם מישהו, המטרה שלנו היא להעביר מסר בצורה יעילה. אותו הדבר ניתן להמחאה לתאים.
מקור: ארתורו גונזלס לגונה, מתוך ויקימדיה
כאשר הורמון מסתובב בזרם הדם הוא נתקל במספר תאים במהלך מסעו. עם זאת, רק תאי המטרה יכולים "לשמוע" את ההודעה ולפרש אותה. בזכות הקולטנים הספציפיים שלו, תא המטרה יכול להגיב להודעה
הגדרת תאי יעד
בענף האנדוקרינולוגיה מוגדר תא מטרה כסוג של כל תאים שיש להם קולטנים ספציפיים להכיר ולפרש את המסר של ההורמונים.
הורמונים הם מסרים כימיים המסונתזים על ידי הבלוטות, משתחררים לזרם הדם ומייצרים תגובה ספציפית כלשהי. הורמונים הם מולקולות חשובות מאין כמותה, מכיוון שהם ממלאים תפקיד מכריע בוויסות התגובות המטבוליות.
תלוי באופי ההורמון הדרך למסירת המסר שונה. אלו בעלי אופי חלבון אינם מסוגלים לחדור לתא, ולכן הם נקשרים לקולטנים ספציפיים על קרום תא המטרה.
לעומת זאת, הורמונים מסוג ליפידים יכולים לחצות את הממברנה ולהפעיל את פעולתם בתוך התא, על החומר הגנטי.
מאפייני אינטראקציה
המולקולה הפועלת כשליח כימי מחברת את עצמה לקולטן שלה באותו אופן שעושה אנזים למצע שלו, בעקבות דפוס המפתח והמנעול.
מולקולת האות דומה לליגנד בכך שהיא נקשרת למולקולה אחרת, שהיא בדרך כלל גדולה יותר.
ברוב המקרים, קשירת הליגנד גורמת לשינוי קונפורמטיבי בחלבון הקולט שמפעיל ישירות את הקולטן. בתורו, שינוי זה מאפשר אינטראקציה עם מולקולות אחרות. בתרחישים אחרים, התגובה היא מיידית.
מרבית קולטני האות ממוקמים ברמה של קרום הפלזמה של תא המטרה, אם כי ישנם אחרים שנמצאים בתוך התאים.
איתות תאים
תאי יעד הם מרכיב מפתח בתהליכי איתות תאים, מכיוון שהם אחראים על איתור מולקולת המסנג'ר. תהליך זה הובהר על ידי ארל סאת'רלנד, ומחקרו הוענק בפרס נובל בשנת 1971.
קבוצת חוקרים זו הצליחה לאתר את שלושת השלבים המעורבים בתקשורת הסלולרית: קליטה, הולכה ותגובה.
קבלה
בשלב הראשון מתרחשת איתור תא המטרה של מולקולת האות המגיע מחוץ לתא. לפיכך, האות הכימי מתגלה כאשר קשירת המסנג'ר הכימי לחלבון הקולט מתרחשת, בין אם על פני התא או בתוכו.
הולכה
קשירת המסנג'ר וחלבון הקולטנים משנה את תצורתו של האחרון, ובכך מתחיל את תהליך ההולכה. בשלב זה האות ממיר לצורה המסוגלת לעורר תגובה.
זה עשוי להכיל שלב אחד, או להקיף רצף של תגובות הנקרא מסלול הולכת האות. באופן דומה, המולקולות המעורבות במסלול ידועות כמולקולות משדר.
תשובה
השלב האחרון של איתות תאים מורכב ממקור התגובה, הודות לאות המתעכב. התשובה יכולה להיות מכל סוג שהיא, כולל קטליזה אנזימטית, ארגון הציטוס שלד או הפעלה של גנים מסוימים.
גורמים המשפיעים על תגובת התאים
ישנם מספר גורמים המשפיעים על תגובת התאים לנוכחות ההורמון. מבחינה הגיונית, אחד ההיבטים קשור להורמון כשלעצמו.
הפרשת ההורמון, הכמות בה הוא מופרש וכמה הוא קרוב לתא המטרה, הם גורמים שמוודרים את התגובה.
יתר על כן, מספרם, רמת הרוויה ופעילות הקולטנים משפיעים גם הם על התגובה.
דוגמא
באופן כללי, מולקולת האות מפעילה את פעולתה על ידי כריכה לחלבון קולטן וגורמת לו לשנות את צורתו. כדי להדגים את תפקידם של תאי מטרה, נשתמש בדוגמא של מחקר של סאת'רלנד ועמיתיו מאוניברסיטת ונדרבילט.
פירוק אפינפרין וגליקוגן
חוקרים אלה ביקשו להבין את המנגנון שבאמצעותו מקדם ההורמון החי אפינפרין את פירוק הגליקוגן (פוליסכריד שתפקידו לאגור) בתוך תאי כבד ותאים של רקמות שרירים שלד.
בהקשר זה, פירוק הגליקוגן משחרר גלוקוז 1-פוספט, אשר לאחר מכן מומר על ידי התא למטבוליט אחר, גלוקוז 6-פוספט. בהמשך, תא כלשהו (נניח אחד בכבד) מסוגל להשתמש בתרכובת, שהיא אמצע בנתיב הגליקוליטי.
בנוסף, ניתן להסיר פוספט מהתרכובת, וגלוקוז יכול למלא את תפקידו כדלק סלולרי. אחת ההשפעות של אפינפרין היא גיוס מאגרי דלק, כאשר היא מופרשת מבלוטת יותרת הכליה בזמן מאמץ גופני או נפשי של הגוף.
אפינפרין מצליח להפעיל את השפלת הגליקוגן, מכיוון שהוא מפעיל אנזים שנמצא בתא הציטוזולי בתא המטרה: גליקוגן פוספורילאז.
מנגנון פעולה
הניסויים של סאת'רלנד הגיעו לשתי מסקנות חשובות מאוד לגבי התהליך שהוזכר לעיל. ראשית, אפינפרין אינו מתקשר רק עם האנזים האחראי על השפלה, ישנם מנגנונים אחרים או צעדים מתווכים המעורבים בתא.
שנית, קרום הפלזמה ממלא תפקיד בהעברת האות. לפיכך, התהליך מתבצע בשלושת שלבי האיתות: קליטה, הולכה ותגובה.
כריכה של אפינפרין לחלבון קולטן בקרום הפלזמה של תא הכבד מובילה להפעלת האנזים.
הפניות
- Alberts, B., & Bray, D. (2006). מבוא לביולוגיה של התא. פנמריקנית רפואית אד.
- קמפבל, נ.ב. (2001). ביולוגיה: מושגים ויחסים. פירסון חינוך.
- Parham, P. (2006). תוֹרַת הַחִסוּן. פנמריקנית רפואית אד.
- Sadava, D., & Purves, WH (2009). החיים: מדע הביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
- Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2002). יסודות הביוכימיה. ג'ון וויילי ובניו.