intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

THÔNG TIN LIÊN TẾ BÀO(Cell Signaling)

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

71
lượt xem
10
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong cơ thể đa bào, các tế bào có các cấu trúc liên kết cũng như chức năng phối hợp với nhau. Các tế bào phối hợp chức năng với nhau nhờ cơ chế thông tin liên tế bào. Thông tin này được thực hiện chủ yếu qua cơ chế hoá học, qua tương tác giữa các phân tử truyền tin do tế bào này phát ra và các phân tử nhận tin (thụ thể) trên tế bào khác (tế bào đích). Tùy theo đặc điểm tương tác giữa các tế bào ta có thể phân biệt các dạng...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: THÔNG TIN LIÊN TẾ BÀO(Cell Signaling)

  1. THÔNG TIN LIÊN TẾ BÀO (Cell Signaling) Trong cơ th ể đa bào, các tế bào có các cấu trúc liên kết cũng nh ư ch ức năng phối hợp với nhau. Các tế b ào phối hợp chức năng với nhau nhờ cơ chế thông tin liên tế bào. Thông tin này đư ợc thực hiện chủ yếu qua cơ chế h oá h ọc, qua tương tác giữa các phân tử truyền tin do tế bào này phát ra và các phân tử nhận tin (thụ thể) trên tế bào khác (tế bào đích). Tùy theo đ ặc điểm tương tác giữa các tế b ào ta có thể phân biệt các dạng thông tin liên tế bào khác nhau. I. PHÂN LOẠI THÔNG TIN LIÊN TẾ BÀO: 1- Paracrine (cận tiết). Các tế bào thông tin với nhau ở khoảng cách gần. Phân tử truyền tin trong trư ờng hợp này không đi xa được do một trong các nguyên nhân (hoặc nhiều nguyên nhân kết hợp): được tế bào đích tóm bắt ngay, bị enzym ngo ại b ào phân hủy ngay, hoặc bị chất nền ngoại bào giữ lại. Nhiều yếu tố phát triển (growth hormon) có cơ chế tác dụng paracrine.
  2.  Autocrine (tự tiết) là một trường hợp riêng của cận tiết, trong đó tế bào đích có cấu tạo và chức năng giống hệt tế bào phát ra phân tử truyền tin, khi nhận tin, tế b ào đích tiếp tục phát ra nhiều h ơn n ữa các phân tử truyền tin trước khi bắt đầu một đáp ứng khác. Tác dụng tự tiết giúp các d òng tế b ào cùng nhau đáp ứng với một tín hiệu (hiệu ứng cộng đồng). 2- Endocrine (Nội tiết). Phân tử truyền tin trong trư ờng hợp n ày được gọi là các hormone, chúng có th ời gian tồn tại khá lâu, đ ược tiết vào máu và tuần hoàn trong cơ th ể, đạt tới tế b ào đích ở một mô hay cơ quan khác. Hormone thư ờng có nồng độ rất thấp nhưng ái lực rất cao với thụ thể. Tác dụng của hormone thường kéo dài hơn nhiều so với các dạng thông tin liên tế bào khác. Kiểu truyền thông tin này đặc trưng cho các tế bào tuyến nội tiết. 3- Synaps. Đây là dạng thông tin thực hiện bởi các tế bào thần kinh. Điện thế động chạy trên sợi trục thần kinh với tốc độ khá lớn, trên khoảng cách khá xa, khi tới gần tế bào đích, sợi trục hình thành cấu trúc tiền synap. Phân tử truyền tin trong trường hợp này gọi là chất trung gian thần kinh (neurotransmitter) đư ợc xuất bào qua
  3. màng tiền synap, khuyếch tán qua khoảng cách ngắn đến các thụ thể nằm trên màng tế b ào đích (màng hậu synap). Đây là kiểu thông tin giữa tế bào thần kinh với nhau hoặc với tế b ào khác (cơ, tuyến). 4- Liên kết khe. Một dạng thông tin liên tế b ào n ữa đư ợc thực hiện bằng cách khuyếch tán trực tiếp các phân tử nhỏ giữa các tế bào cùng Tế b ào truyền tin qua liên kết khe loại nằm cạnh nhau và có những lỗ có cấu tạo gồm các connexon hổng trên màng bào tương thông thương với nhau. Đây cũng là loại thông tin tạo ra hiệu ứng cộng đồng để các tế b ào cùng loại (trong cùng một mô) cùng nhau đáp ứng với tín hiệu điều khiển từ b ên ngoài. II. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA CƠ CHẾ THÔNG TIN LIÊN TẾ BÀO:  Các thành ph ần chính của cơ chế thông tin liên tế bào gồm có phân tử truyền tin (do tế b ào truyền tin phát ra), thụ thể (phân tử nhận tin trên tế bào đích) và chuỗi truyền tin tiếp sau thụ thể. 1. Phân tử truyền tin. Phân tử truyền tin có thể là protein, peptid, acid amin, nucleotid, steroid, retinoid, dẫn chất acid béo, thậm chí một số chất khí như oxid nitơ (NO) và monoxid carbon (CO). Phần lớn các phân tử truyền tin được tổng hợp trong
  4. lưới nội b ào, điều vận qua Golgi rồi giải phóng vào môi trư ờng ngoại bào nh ờ cơ chế xuất bào. Một số phân tử truyền tin là các protein xuyên màng, sau khi được đưa ra phía ngoài màng bào tương chúng vẫn tiếp tục gắn trên bề mặt tế bào. Trư ờng hợp này sự thông tin tế bào xảy ra khi có tiếp xúc trực tiếp giữa tế bào truyền tin với tế bào đích. Trong m ột số trường hợp khác, phân tử truyền tin là chất khí hoặc phân tử kị nư ớc nhỏ, có thể dễ dàng khuyếch tán qua màng b ào tương. Đặc điểm chung của các chất truyền tin là thường có nồng độ rất thấp (
  5. điều khiển mở kênh là m ột phân tử hoá học, phần tiếp nhận thông tin chính là một thụ thể. Có nhiều thụ thể-kênh ion đã được nghiên cứu khá rõ ràng, chẳng hạn kênh ion Na+ m ở b ằng thụ thể acetylcholin, kênh Cl- mở bằng thụ thể glycin... trên màng tế bào thần kinh.  Protein G (Protein gắn GTP): Đây là m ột họ các thụ thể-protein xuyên màng 7 lần. Thụ thể có hai cấu hình không gian: dạng gắn GTP (hoạt hoá) và dạng gắn GDP. Sau khi liên kết với phân tử truyền tin và hoạt hóa, protein G tác dụng gián tiếp lên các protein màng khác gây ra chuỗi truyền tin thứ cấp: - Adenylyl-cyclaz, enzym tổng h ợp AMP vòng, - Phospholipaz C-, giải phóng phân tử inositol-P 3, gây ra mở kênh Ca++ trên lưới nội bào, ho ặc giải phóng diacylglycerol m àng làm hoạt hoá enzym C-kinaz, enzym này gắn phosphat lên các protein và ho ạt hóa chúng.  Thụ thể gắn enzym. Đây là những protein xuyên màng một lần, vừa là thụ thể nhưng lại vừa có thể trực tiếp xúc tác gắn phosphat lên các protein khác.  Có một số thụ thể không nằm trên màng bào tương mà lại là protein nội b ào, đó là trường hợp của thụ thể với các phân tử khí (NO hay CO) và siêu h ọ thụ thể steroid. Tương tác của thụ thể với phối tử của nó nói chung chỉ dựa trên các liên kết phi hoá trị, nhưng nh ờ cấu trúc không gian của protein ăn khớp với cấu trúc phân tử chất
  6. truyền tin, tạo th ành nhiều liên kết phi hoá trị (ái lực liên kết lớn) và tương tác mang tính đặc hiệu cao. b. Siêu họ thụ thể nội bào:  Nhiều chất truyền tin có bản chất kị n ước như steroid hormon, thyroid hormon, retinoid, vitamin D... Mặc dù có cấu tạo hoá học rất khác nhau nh ưng chúng đ ều có thụ thể nằm sâu trong nhân của tế b ào đích. Các đ ặc điểm chung của chúng là:  Phân tử kị nư ớc (khá nhỏ) dễ lọt qua m àng để tác dụng lên th ụ thể nội bào;  Có thể gắn lên các protein màng trong trạng thái lưu hành trong máu (tác dụng như hormon);  Thời gian tồn tại khá lâu (h àng giờ với steroid, h àng ngày với thyroid);  Thụ thể nằm trong nhân.  Th ụ thể của các chất truyền tin kị nước là những protein điều hoà gen, ở trạng thái liên kết với ADN. Khi gắn với chất truyền tin, các protein này thay đổi cấu hình, gây ra ho ạt hoá gen (thể h iện gen, tổng hợp ARN).
  7. 3. Chuỗi truyền tin sau thụ thể. Các thụ thể gắn trên màng bào tương sau khi gắn với phân tử truyền tin có thể gây ra loạt phản ứng hoá học tiếp theo như hoạt hóa protein G hay enzym proteinkinaz, mở kênh Ca++ gây ra tăng nồng độ Ca++ dịch bào tương tại chỗ, hoạt hóa enzym tổng hợp AMP vòng và các phân tử truyền tin thứ cấp khác như inositol - P3... Kết quả của chuỗi truyền tin sau thụ thể là nồng độ các chất truyền tin thứ cấp cao hơn h ẳn nồng độ chất truyền tin đầu tiên, và chính các ch ất truyền tin thứ cấp này m ới gây ra các đáp ứng của tế b ào. III. CHƯƠNG TRÌNH NHẬN TIN:  Mỗi tế bào trong cơ thể có thể tiếp xúc với h àng trăm loại phân tử truyền tin; tổ hợp các phân tử truyền tin có thể tác động lên một tế b ào lên tới con số hàng triệu. Tuy nhiên, việc truyền và nhận tin được chương trình hoá do trật tự cao của quá trình thể hiện các gen, trong đó bao gồm gen m ã hoá các protein thụ thể cũng như cơ chế sản xuất ra phân tử truyền tin. Thông tin được đảm bảo đúng địa chỉ, nhờ tương tác giữa phân tử truyền tin (còn gọi là ligand, phối tử) với thụ thể là tương tác có tính đặc hiệu rất cao.  Tế bào đích sau khi nh ận tin có th ể có những đáp ứng tức thì: co cơ, dãn cơ, xu ất bào, m ở kênh ion..., hoặc nh ững đáp ứng với thời gian
  8. kéo dài hơn như biệt hoá hay phân chia. Cùng một chất truyền tin nh ưng khi tác dụng lên các lo ại tế bào khác nhau có th ể gây ra các đáp ứng khác nhau. Chẳng hạn cùng một chất truyền tin là acetylcholin được phóng thích ở đầu tận cùng sợi trục của neuron sẽ gây ra co cơ ở tế bào cơ trơn, gây d ãn cơ ở tế bào cơ tim, và gây ra sự xuất bào ở các tế b ào tuyến (chế tiết chất tiết).  Nói chung, các tế bào động vật bậc cao đều có sẵn chương trình phát triển ghi trong bộ gen, quy định trình tự thể hiện các loại gen khác nhau. Trường hợp không nhận đ ược tín hiệu nào khác, chương trình này tự động quy định tế b ào phải chết sau một thời gian nào đó. Hiện tượng n ày gọi là ch ết tế bào theo chương trình (apoptosis). Các tín hiệu truyền tin có thể làm thay đổi chương trình định sẵn nói trên, khiến cho tế bào có thể chuyển h ướng phát triển tiếp tục. Đáp ứng n ày thường được đảm bảo độ tin cậy cao nhờ cơ chế thông tin kép - tế bào cần nhận đ ược hai tín hiệu khác nhau đồng thời mới có thể đáp ứng biệt hoá hay phân chia. Ví dụ một tế bào nh ận được thông tin A, B và C sẽ thay đổi chương trình đ ịnh sẵn để tiếp tục tồn tại. Nếu tế bào này nhận th êm thông tin D và E thì đ áp ứng của tế bào sẽ là tăng sinh (tăng phân bào).
  9. CÂU HỎI TỰ LƯỢNG GIÁ: 1. Cận tiết xảy ra khi phân tử truyền tin: A. Được tế bào đích tóm bắt ngay B. Bị enzym ngoại bào thủy phân C. Phải đi vào máu D. Không cần có thụ thể E. Tất cả đều sai 2. Hiệu ứng cộng đồng của các tế bào cùng thực hiện chức năng nhờ cơ chế: A. Synap B. Liên kết khe C. Paracrine D. Endocrine
  10. E. Tất cả đều sai 3. Acetylcholin có thể gây ra tác dụng sau, TRỪ MỘT: A. Co cơ B. Dãn cơ C. Xuất b ào D. Tăng ch ế tiết E. Tăng hấp thu 4. Th ụ thể của chất truyền tin steroid nằm ở: A. Màng bào tương B. Màng nhân C. Màng lưới nội bào trơn D. Lưới nội bào h ạt
  11. E. Trong nhân
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2