HEDEF HÜCRELER: ÖZELLIKLER VE ÖRNEK - BIYOLOJI - 2024

Bir hedef hücre veya hedef hücre, bir hormonun reseptörünü tanıdığı herhangi bir hücredir. Başka bir deyişle, bir hedef hücre, hormonların bağlanabileceği ve etkilerini uygulayabileceği spesifik reseptörlere sahiptir.

Başka biriyle bir konuşma benzetmesini kullanabiliriz. Biriyle iletişim kurmak istediğimizde amacımız bir mesajı etkili bir şekilde iletmektir. Aynısı hücrelere ekstrapole edilebilir.

Kaynak: Arturo González Laguna, Wikimedia Commons'tan

Bir hormon kan dolaşımında dolaşırken, yolculuğu sırasında birkaç hücreyle karşılaşır. Ancak yalnızca hedef hücreler mesajı "duyabilir" ve yorumlayabilir. Özel reseptörleri sayesinde hedef hücre mesaja cevap verebilir

Hedef hücrelerin tanımı

Endokrinoloji dalında, bir hedef hücre, hormonların mesajını tanımak ve yorumlamak için spesifik reseptörlere sahip herhangi bir hücre tipi olarak tanımlanır.

Hormonlar, bezler tarafından sentezlenen, kan dolaşımına salınan ve bazı spesifik yanıtlar üreten kimyasal mesajlardır. Hormonlar, metabolik reaksiyonların düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynadıkları için son derece önemli moleküllerdir.

Hormonun doğasına bağlı olarak, mesajı iletmenin yolu farklıdır. Protein yapısına sahip olanlar hücreye nüfuz edemezler, bu nedenle hedef hücrenin zarındaki spesifik reseptörlere bağlanırlar.

Buna karşılık, lipit tipi hormonlar zarı geçebilir ve hücrenin içinde, genetik materyal üzerinde etki yapabilir.

Etkileşim özellikleri

Kimyasal haberci olarak hareket eden molekül, anahtarın ve kilidin modelini takip ederek, bir enzimin substratına yaptığı gibi kendisini reseptörüne bağlar.

Sinyal molekülü, genellikle daha büyük olan başka bir moleküle bağlanması bakımından bir ligandı andırır.

Çoğu durumda, ligandın bağlanması, reseptörü doğrudan aktive eden reseptör proteininde bazı konformasyonel değişikliklere neden olur. Buna karşılık, bu değişiklik diğer moleküllerle etkileşime izin verir. Diğer senaryolarda yanıt anında gerçekleşir.

Sinyal reseptörlerinin çoğu, hedef hücrenin plazma zarı seviyesinde yer alır, ancak hücrelerin içinde başkaları da bulunur.

Telefon sinyali

Hedef hücreler, haberci molekülü tespit etmekten sorumlu olduklarından, hücre sinyalleme süreçlerinde anahtar bir unsurdur. Bu süreç Earl Sutherland tarafından aydınlatıldı ve araştırması 1971'de Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Bu araştırmacı grubu, hücresel iletişimle ilgili üç aşamayı tam olarak belirlemeyi başardı: alım, iletim ve yanıt.

Resepsiyon

İlk aşamada hücre dışından gelen sinyal molekülünün hedef hücresinin tespiti gerçekleşir. Böylelikle, kimyasal habercinin reseptör proteinine bağlanması, hücrenin yüzeyinde veya içinde gerçekleştiğinde kimyasal sinyal tespit edilir.

iletimi

Haberci ve reseptör proteininin bağlanması, ikincisinin konfigürasyonunu değiştirerek transdüksiyon sürecini başlatır. Bu aşamada sinyal, bir yanıt ortaya çıkarabilecek bir biçime dönüştürülür.

Tek bir adım içerebilir veya sinyal iletim yolu adı verilen bir dizi reaksiyonu kapsayabilir. Benzer şekilde, yolda yer alan moleküller, verici moleküller olarak bilinir.

cevap

Hücre sinyallemesinin son aşaması, dönüştürülen sinyal sayesinde yanıtın kökeninden oluşur. Cevap, enzimatik kataliz, hücre iskeletinin organizasyonu veya belirli genlerin aktivasyonu dahil olmak üzere herhangi bir tür olabilir.

Hücrelerin tepkisini etkileyen faktörler

Hücrelerin hormon varlığına tepkisini etkileyen birkaç faktör vardır. Mantıksal olarak, yönlerden biri kendiliğinden hormonla ilgilidir.

Hormonun salgılanması, salgılandığı miktar ve hedef hücreye ne kadar yakın olduğu yanıtı düzenleyen faktörlerdir.

Ayrıca reseptörlerin sayısı, doygunluk seviyesi ve aktivitesi de yanıtı etkiler.

Misal

Genel olarak sinyal molekülü, bir reseptör proteinine bağlanarak ve onun şeklini değiştirmesini sağlayarak etkisini gösterir. Hedef hücrelerin rolünü örneklemek için, Sutherland ve Vanderbilt Üniversitesi'ndeki meslektaşları tarafından yapılan araştırma örneğini kullanacağız.

Epinefrin ve glikojen yıkımı

Bu araştırmacılar, hayvan hormonu epinefrinin, karaciğer hücrelerinde ve iskelet kası dokularının hücrelerinde glikojenin (işlevi depolama olan bir polisakkarit) parçalanmasını teşvik ettiği mekanizmayı anlamaya çalıştılar.

Bu bağlamda, glikojenin parçalanması glikoz 1-fosfatı serbest bırakır ve bu daha sonra hücre tarafından başka bir metabolit olan glikoz 6-fosfata dönüştürülür. Daha sonra, bazı hücreler (örneğin, karaciğerdeki bir hücre) glikolitik yolda bir ara ürün olan bileşiği kullanabilir.

Ek olarak, fosfat bileşikten çıkarılabilir ve glikoz hücresel yakıt olarak rolünü yerine getirebilir. Epinefrinin etkilerinden biri, vücudun fiziksel veya zihinsel eforları sırasında böbrek üstü bezinden salgılanan yakıt rezervlerinin harekete geçirilmesidir.

Epinefrin, hedef hücrede sitosolik bölmede bulunan bir enzimi etkinleştirdiği için glikojen parçalanmasını aktive etmeyi başarır: glikojen fosforilaz.

Hareket mekanizması

Sutherland'ın deneyleri, yukarıda bahsedilen süreçle ilgili çok önemli iki sonuca ulaştı. Birincisi, epinefrin yalnızca bozunmadan sorumlu enzimle etkileşime girmez, hücre içinde başka mekanizmalar veya ara adımlar vardır.

İkincisi, plazma membranı sinyal iletiminde rol oynar. Bu nedenle işlem, sinyalleşmenin üç adımında gerçekleştirilir: alma, iletim ve yanıt.

Epinefrinin, karaciğer hücresinin plazma zarı üzerindeki bir reseptör proteinine bağlanması, enzimin aktivasyonuna yol açar.

Referanslar

1. Alberts, B. ve Bray, D. (2006). Hücre biyolojisine giriş. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, NA (2001). Biyoloji: Kavramlar ve ilişkiler. Pearson Education.
3. Parham, P. (2006). İmmünoloji. Panamerican Medical Ed.
4. Sadava, D. ve Purves, WH (2009). Yaşam: Biyoloji Bilimi. Panamerican Medical Ed.
5. Voet, D., Voet, JG ve Pratt, CW (2002). Biyokimyanın Temelleri. John Wiley & Sons.