CIEĽOVÉ BUNKY: CHARAKTERISTIKA A PRÍKLAD - BIOLÓGIE - 2026

Cieľovou bunku alebo cieľovú bunku je akákoľvek bunka, v ktorej hormón vykazuje svoj receptor. Inými slovami, cieľová bunka má špecifické receptory, kde sa hormóny môžu viazať a uplatňovať svoj účinok.

Môžeme použiť analógiu rozhovoru s inou osobou. Ak chceme s niekým komunikovať, naším cieľom je efektívne doručiť správu. To isté možno extrapolovať na bunky.

Zdroj: Arturo González Laguna, z Wikimedia Commons

Keď v krvnom obehu cirkuluje hormón, počas svojej cesty narazí na niekoľko buniek. Iba cieľové bunky však môžu správu „počuť“ a interpretovať. Vďaka svojim špecifickým receptorom môže cieľová bunka na správu reagovať

Definícia cieľových buniek

V oblasti endokrinológie je cieľová bunka definovaná ako akýkoľvek typ bunky, ktorý má špecifické receptory na rozpoznávanie a interpretáciu posolstva hormónov.

Hormóny sú chemické správy, ktoré sú syntetizované žľazami, uvoľňujú sa do krvného obehu a vyvolávajú určitú špecifickú odpoveď. Hormóny sú mimoriadne dôležité molekuly, pretože zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri regulácii metabolických reakcií.

V závislosti od povahy hormónu je spôsob doručenia správy iný. Tie, ktoré sú proteínovej povahy, nie sú schopné preniknúť do bunky, a preto sa viažu na špecifické receptory na membráne cieľovej bunky.

Na rozdiel od toho môžu hormóny lipidového typu prechádzať cez membránu a pôsobiť vo vnútri bunky na genetický materiál.

Interakčné charakteristiky

Molekula, ktorá pôsobí ako chemický posol, sa pripája k svojmu receptoru rovnakým spôsobom ako enzým, ktorý robí k svojmu substrátu, podľa vzoru kľúča a zámku.

Signálna molekula pripomína ligand v tom, že sa viaže na inú molekulu, ktorá je všeobecne väčšia.

Vo väčšine prípadov väzba ligandu spôsobuje určitú konformačnú zmenu v receptorovom proteíne, ktorý priamo aktivuje receptor. Táto zmena zase umožňuje interakciu s inými molekulami. V iných scenároch je reakcia okamžitá.

Väčšina signálnych receptorov je umiestnená na úrovni plazmatickej membrány cieľovej bunky, aj keď vo vnútri buniek sa nachádzajú ďalšie.

Bunková signalizácia

Cieľové bunky sú kľúčovým prvkom v bunkových signalizačných procesoch, pretože sú zodpovedné za detekciu mediátorovej molekuly. Tento proces objasnil gróf Sutherland a jeho výskum získal Nobelovu cenu v roku 1971.

Táto skupina vedcov dokázala určiť tri fázy zapojené do bunkovej komunikácie: príjem, transdukcia a reakcia.

recepcia

V prvej fáze dôjde k detekcii cieľovej bunky signálnej molekuly, ktorá pochádza zvonka bunky. Chemický signál sa teda deteguje, keď dôjde k väzbe chemického posla na receptorový proteín, buď na povrchu bunky alebo vo vnútri bunky.

transdukcia

Väzba mediátora a receptorového proteínu mení jeho konfiguráciu a iniciuje transdukčný proces. V tomto štádiu sa signál prevedie do formy, ktorá je schopná vyvolať reakciu.

Môže obsahovať jeden krok alebo zahŕňať sekvenciu reakcií nazývanú dráha prenosu signálu. Podobne sú molekuly, ktoré sú zapojené do dráhy, známe ako molekuly vysielača.

odpoveď

Posledné štádium bunkovej signalizácie spočíva v počiatku reakcie vďaka transdukovanému signálu. Odpoveď môže byť akéhokoľvek druhu, vrátane enzymatickej katalýzy, organizácie cytoskeletu alebo aktivácie určitých génov.

Faktory, ktoré ovplyvňujú reakciu buniek

Existuje niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú reakciu buniek na prítomnosť hormónu. Jeden z aspektov logicky súvisí s hormónom per se.

Sekrécia hormónu, množstvo, v ktorom sa vylučuje a ako blízko je cieľovej bunke, sú faktory, ktoré modulujú reakciu.

Okrem toho počet, úroveň nasýtenia a aktivita receptorov tiež ovplyvňujú reakciu.

príklad

Signálna molekula vo všeobecnosti vykonáva svoje pôsobenie väzbou na receptorový proteín a indukovaním zmeny jeho tvaru. Na ilustráciu úlohy cieľových buniek použijeme príklad výskumu Sutherlanda a jeho kolegov z Vanderbilt University.

Rozklad adrenalínu a glykogénu

Títo vedci sa snažili porozumieť mechanizmu, ktorým živočíšny hormón adrenalín podporuje rozklad glykogénu (polysacharid, ktorého funkcia je uložená) v pečeňových bunkách a bunkách tkanív kostrových svalov.

V tomto kontexte sa pri štiepení glykogénu uvoľňuje glukóza-1-fosfát, ktorý sa potom bunkou prevádza na iný metabolit, glukóza-6-fosfát. Následne je niektorá bunka (povedzme jedna v pečeni) schopná použiť zlúčeninu, ktorá je medziproduktom v glykolytickej ceste.

Ďalej môže byť zo zlúčeniny odstránený fosfát a glukóza môže plniť svoju úlohu ako palivové palivo. Jedným z účinkov adrenalínu je mobilizácia palivových rezerv, keď sa vylučuje z nadobličiek počas fyzickej alebo duševnej námahy tela.

Epinefrín dokáže aktivovať rozklad glykogénu, pretože v cieľovej bunke aktivuje enzým nachádzajúci sa v cytosolickom kompartmente: glykogénfosforyláza.

Mechanizmus akcie

Sutherlandove experimenty dosiahli dva veľmi dôležité závery týkajúce sa vyššie uvedeného procesu. Po prvé, adrenalín neinteraguje iba s enzýmom zodpovedným za degradáciu, v bunke sú zapojené ďalšie mechanizmy alebo medzistupne.

Po druhé, plazmatická membrána hrá úlohu pri prenose signálu. Proces sa teda uskutočňuje v troch krokoch signalizácie: príjem, transdukcia a odozva.

Väzba epinefrínu na receptorový proteín na plazmatickej membráne pečeňových buniek vedie k aktivácii enzýmu.

Referencie

1. Alberts, B. a Bray, D. (2006). Úvod do bunkovej biológie. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, NA (2001). Biológia: Koncepty a vzťahy. Pearson Education.
3. Parham, P. (2006). Imunológie. Panamerican Medical Ed.
4. Sadava, D., a Purves, WH (2009). Život: Biológia. Panamerican Medical Ed.
5. Voet, D., Voet, JG a Pratt, CW (2002). Základy biochémie. John Wiley a synovia.