Fizjologia człowieka w zarysie. Отсутствует
G jest modulacja aktywności określonych kanałów jonowych lub aktywacja enzymów katalizujących specyficzne reakcje prowadzące do fosforylacji białek komórkowych. Fosforylacja białek docelowych przez odpowiednie kinazy wpływa na ich aktywność biologiczną. W zależności od rodzaju białka fosforylacja może mieć na nie wpływ zarówno aktywujący, jak i dezaktywujący.
Inną grupą receptorów metabotropowych są receptory związane z enzymami. Ich domena zewnątrzkomórkowa wiąże ligand, a część wewnątrzkomórkowa wykazuje bezpośrednią aktywność enzymatyczną. Najważniejszą rolę w komórkach pełnią receptory o aktywności kinaz tyrozynowych oraz receptory związane z kinazami tyrozynowymi – posiadające zdolność fosforylacji reszt tyrozynowych w białkach docelowych. Inną grupę stanowią receptorowe kinazy serynowo-treoninowe, fosforylujące reszty seryny i treoniny.
Odmienną grupę receptorów stanowią wspomniane wcześniej receptory dla cząsteczek dyfundujących swobodnie przez błonę komórkową, znajdujące się w cytoplazmie bądź jądrze komórkowym. Receptory te działają przez bezpośredni wpływ na transkrypcję jądrową. Typowo składają się z domeny wiążącej ligand, domeny wiążącej DNA oraz domeny aktywującej transkrypcję. Regulując syntezę mRNA, receptory te wpływają na ekspresję określonych genów.
Piśmiennictwo
1. Alberts B. (red.): Molecular biology of the cell. Taylor & Francis Group, New York 2015.
2. Gartner L.P. (red.): Cell biology and histology. Wolters Kluwer Health, Philadelphia 2015.
3. Kawiak J. (red.): Seminaria z cytofizjologii: podręcznik dla studentów medycyny, weterynarii i biologii. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2014.
4. Silverthorn D.E. (red.): Human physiology: an integrated approach. Pearson, Boston 2013.
Pytania kontrolne
1. Co to jest teoria komórkowa? Przez kogo została sformułowana?
2. Opisz budowę błony komórkowej i wyjaśnij na czym polega amfipatyczność tworzących ją cząstek?
3. Co to jest glikokaliks i jaką pełni rolę w komórkach?
4. Organella nieotoczona błoną to:
a. Jądro komórkowe.
b. Mitochondrium.
c. Lizosom.
d. Jąderko.
e. Wszystkie wyżej wymienione to organelle otoczone błoną.
5. Mitochondria:
a. Zawierają własny materiał genetyczny.
b. Uczestniczą w apoptozie.
c. Prawdopodobnie pochodzą od bakterii.
d. Uczestniczą w syntezie ATP.
e. Wszystkie odpowiedzi są prawidłowe.
6. Katalaza to enzym:
a. Występujący w lizosomach.
b. Występujący w peroksysomach.
c. Rozkładający nadtlenek wodoru.
d. Odpowiedzi a i c są prawidłowe.
e. Odpowiedzi b i c są prawidłowe.
7. Porównaj budowę i funkcje gładkiej oraz szorstkiej siateczki śródplazmatycznej.
8. Jakie białko znakuje uszkodzone białka w celu skierowania ich do proteasomów?
9. Swobodnie dyfundują przez błonę komórkową:
a. Tlen.
b. Woda.
c. Mocznik.
d. Odpowiedzi a i b są prawdziwe.
e. Wszystkie odpowiedzi są prawdziwe.
10. Jakie mechanizmy odpowiadają za otwieranie kanałów jonowych?
11. Przejście tzw. punktu restrykcyjnego cyklu komórkowego jest możliwe dzięki aktywności:
a. Cykliny A.
b. Cykliny B.
c. Cykliny C.
d. Cykliny D.
e. Cykliny E.
12. Jaką rolę podczas cyklu komórkowego odgrywa białko p53?
13. Za pomocą jakich mechanizmów możliwa jest komunikacja pomiędzy komórkami? Jak uważasz, który z tych mechanizmów cechuje największa szybkość i precyzja przekazywanego sygnału?
14. Rybosomy biorą udział w:
a. Transkrypcji.
b. Translacji.
c. Replikacji.
d. Odpowiedzi a i b są prawidłowe.
e. Wszystkie odpowiedzi są prawidłowe.
2. PODSTAWY CZYNNOŚCI KOMÓRKI NERWOWEJ
Jedną z tkanek pobudliwych organizmu jest tkanka nerwowa. Składa się ona ze współdziałających ze sobą komórek nerwowych, glejowych oraz zaopatrującego je układu naczyń krwionośnych. Podstawową jednostką strukturalną oraz czynnościową układu nerwowego jest komórka nerwowa, czyli neuron. Ma on zdolność do odbierania i przewodzenia sygnałów w postaci impulsów elektrycznych powstających dzięki gradientowi stężeń jonów po obu stronach jego błony komórkowej. Neurony mają również zdolność do przekazywania sygnałów innym komórkom nerwowym, wykorzystując wyspecjalizowane do tego struktury – synapsy. Szacuje się, że w całym układzie nerwowym liczba neuronów wynosi ponad 100 mld (1011), z czego większość skupiona jest w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Istotny komponent budulcowy tkanki nerwowej stanowią także komórki glejowe pełniące wiele funkcji pomocniczych. Szacuje się, że tych podporowych komórek jest nawet kilkadziesiąt razy więcej niż samych neuronów.
Neurony tworzą rozbudowane sieci połączeń i koncentrują się w wyspecjalizowanych obszarach noszących miano jąder oraz pól nerwowych. Wraz z tkanką glejową tworzą ośrodkowy, obwodowy oraz autonomiczny układ nerwowy. W obrębie OUN stanowią dwa podtypy tkanki, możliwe do rozróżnienia makroskopowo – istotę szarą, zbudowaną w głównej mierze z ciał neuronów, oraz istotę białą, zawierającą przede wszystkim włókna nerwowe. Dzięki zdolności odbierania, przetwarzania i przekazywania sygnałów układ nerwowy jest stale informowany o zmianach zachodzących w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym organizmu oraz ma możliwość natychmiastowej reakcji na te zmiany. Informacja do układu nerwowego dociera za pośrednictwem zróżnicowanych struktur odbiorczych, czyli receptorów. Działające na receptory bodźce są kodowane w postaci impulsów (tzw. cyfrowy sposób kodowania) i przekazywane przez nerwy obwodowe do OUN, gdzie podlegają przetwarzaniu, modyfikacji i percepcji, wytwarzając odpowiednie reakcje – zarówno dobrowolne, jak i odruchowe. Przetworzone w ten sposób impulsy zostają przesłane do odpowiednich narządów wykonawczych (efektorów), do których należą mięśnie i gruczoły, innych neuronów lub zostają zarejestrowane w obszarach pamięciowych OUN.
2.1. Komórka nerwowa – budowa i funkcje
Każda komórka nerwowa (neuron) jest zbudowana z dendrytów, ciała komórki (perikarion) i aksonu (ryc. 2.1). Ciała neuronów mają różnorodny kształt i wielkość. Na ich obszarze znajduje się jądro komórkowe otoczone cytoplazmą (neuroplazma). Ciało neuronu jest zwykle otoczone przez liczne komórki podporowe, należące do rodziny komórek glejowych. Neuron ma dwa typy wypustek: dendryty