Cum comunicarea între celule contribuie la menținerea homeostaziei

Comunicarea celulară joacă un rol vital în menținerea unui mediu intern stabil, într-un proces cunoscut sub numele de homeostază, prin reacția la indiciile interne și externe. Funcționarea celulelor într-un țesut special se bazează pe semnalizarea celulară pentru a răspunde la mediul lor. Comunicarea celulară este schimbul de informații între celule într-un țesut. Semnalizarea celulelor este principala metodă de comunicare celulară care permite coordonarea între un grup de celule dintr-un țesut. Comunicarea intercelulară are loc prin spațiul extracelular cu ajutorul hormonilor, neurotransmițătorilor sau citokinelor. Cele trei etape ale comunicării celulare sunt recepția, transducția și răspunsul. 

Domenii cheie acoperite

1. Ce este comunicarea celulară
     - Definiție, caracteristici, proces
2. Ce este homeostazia?
     - Definiție, funcție, proces
3. Cum comunicarea între celule contribuie la menținerea homeostaziei
     - Rolul comunicării celulare în menținerea homeostaziei

Termeni cheie: Comunicare celulară, semnale chimice, homeostazie, bucle de feedback negativ, bucle pozitive de feedback

Ce este comunicarea celulară

Comunicarea celulară se referă la oricare dintre câteva moduri în care celulele vii ale unui organism comunică unul cu celălalt. Apare în principal prin intermediul semnalelor chimice / mesagerilor printr-un proces cunoscut sub numele de semnalizare celulară. Aceste semnale chimice sunt în principal proteine ​​produse de o celulă și secretate în spațiul extracelular. Aceste semnale chimice pot fi hormoni, neurotransmițători sau citokine. Recepția, transducția și răspunsul sunt cele trei etape ale comunicării celulare.

Recepţie

Moleculele de semnalizare servesc ca liganzi care se leagă în mod specific la moleculele cunoscute ca receptori de pe suprafața celulelor dintr-un țesut. Acești receptori își schimbă conformația după legarea la ligand, transmiterea semnalului către spațiul intracelular. Cele trei tipuri majore de receptori de pe membrana celulară sunt receptorii canalului de ioni, receptorul tirozin kinazei și receptorii cuplați în proteina G.

Transducerea

Modificarea conformării receptorului transmembranar inițiază o cale specifică de transducție a semnalului, care este compusă din mai multe etape. Moleculele implicate în calea de transducție a semnalului sunt cunoscute sub numele de molecule releu. Etapele multiple în transducție permit reglarea căii.

Raspuns

La sfârșitul căii de transducție a semnalului, în interiorul celulei este inițiat un răspuns celular specific, cum ar fi replicarea ADN, expresia genică, acțiunea enzimei etc. O cale de semnalizare celulară este prezentată în figura 1.

Figura 1: Semnalizarea celulară

Comunicarea celulară este implicată în dezvoltarea, reparația țesuturilor, imunitatea, precum și homeostazia.

Ce este homeostazia?

Homeostazia se referă la orice proces de autoreglementare prin care sistemele biologice mențin stabilitatea în timp ce se adaptează condițiilor de supraviețuire optimă. Homeostazia este menținută de buclele de reacție negative și pozitive. 

Feedback-uri negative

Buclele negative de reacție sunt o reacție care determină o scădere a funcției, ca răspuns la un anumit tip de stimul. Menținerea nivelului zahărului din sânge, a tensiunii arteriale, a pH-ului sanguin, a bilanțului de oxigen / dioxid de carbon, a balanței de apă (osmoregulare), a echilibrului acid / bazic,.

Figura 2: Reglarea nivelurilor de calciu

Pozitive Feedback Loops

Buclele de feedback pozitiv sunt implicate în amplificarea stimulului. În timpul nașterii, contracțiile uterine sunt stimulate de oxitocină. Eliberarea mai multor oxitocine produce contracții mai puternice.

Cum comunicarea între celule contribuie la menținerea homeostaziei

Homeostazia este menținerea unui mediu intern stabil, în interiorul corpului. Comunicarea celulară joacă un rol vital în homeostazie. Semnalele chimice, cum ar fi hormonii, neurotransmițătorii sau citokinele, servesc drept molecule care ajută la trimiterea de semnale către organele interne sau țesuturile corpului. Comunicarea intercelulară între celule într-un țesut ajută țesutul să funcționeze ca o unitate. Prin urmare, țesuturile sau organele corpului pot modifica funcționarea lor pe baza semnalelor receptoare, menținând nivele sau condiții definite ale unui anumit organism.

Concluzie

Comunicarea celulară este mecanismul de transmitere a semnalelor între celulele unui țesut special. Ajută la menținerea unui mediu intern constant al corpului, prin transmiterea de semnale către toate celulele organelor și țesuturilor. Apoi, organele și țesuturile pot funcționa împreună pentru a obține o anumită funcție în organism.

Referinţă:

1. "Introducere în semnalizarea celulară" Academia Khan, disponibilă aici.
2. "Homeostazie". Academia Khan, disponibilă aici.

Datorită fotografiei:

1. "EGFR semnalizare cale" de EGFR_signaling_pathway.png: Eikuchderivative de lucru: Anassagora (vorbesc) - EGFR_signaling_pathway.png (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia
2. "Homeostazia de calciu 625" prin Anatomie și Fiziologie, site-ul Web Connexions, 19 iunie 2013. - OpenStax College (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons