세포는 신호 분자라는 화학 물질을 사용하여 서로 통신합니다. 세포는 이들 분자를 분비한다. 다른 세포는 표면에 존재하는 수용체를 통해 신호 전달 분자의 존재를 검출합니다. 신호 전달 분자가 검출되면 세포는 변화를 만듭니다.
그룹 프로젝트에 참여한 적이 있다면 의사 소통이 가장 중요하다는 것을 알고 있습니다. 글쎄, 생명은 6 억 년 전에 자체 그룹 프로젝트에 착수했습니다. 첫 번째 다세포 생명체가 진화 한 것으로 생각됩니다.
이 전환으로 여러 가지 도전이 생겼습니다. 이 그룹 프로젝트의 구성원 인 세포는 서로 의사 소통하고 조정해야했습니다. 예를 들어 여분의 설탕이나 감염시 면역 체계의 관심이 필요한 경우 나머지 신체에 경고해야합니다. 다세포 유기체는 또한 필요한 자원의 빠른 분포를 위해 효율적인 수송 경로 (예 :혈관)를 구축해야했습니다.
따라서 다세포 유기체의 모든 세포는이 프로젝트에서 '생존'이라는이 프로젝트에서 함께 작동해야하며 효율적인 의사 소통은 성공의 열쇠입니다. 그러나 이것이 어떻게 가능합니까? 셀에는 서로 대화 할 '셀'전화가 없으며 목소리 나 입이 없습니다. 다행히도 그들은 그런 것들을 필요로하지 않습니다!
그들은 Cell Signaling이라는 효율적이고 역동적 인 커뮤니케이션 형태를 통해이 모든 것을 달성합니다.
셀 신호 :복잡합니다
세포 신호 전달은 신체의 세포 사이의 의사 소통 과정입니다. '간단한'3 단계 시퀀스를 따릅니다.
세포 A가 세포 B에 메시지를 받기를 원한다고 상상해 봅시다.이 메시지 나 신호를 전달하는 분비 분자 셀. 이 분자는 신호 분자로 알려져 있으며 우체부 나 메신저처럼 기능합니다. 신호 전달 분자는 지질, 단백질 또는 가스 일 수 있습니다.
세포 신호 전달 서열 (사진 신용 :Vectormine/Shutterstock)
이제 메시지를 받기 위해서는 세포 B에 수용체가 필요합니다. 수용체는 신호 전달 분자에 결합 할 수있는 단백질이다. 이들은 외부 분자에 결합하기 위해 세포 표면에 위치하거나 세포 내 신호 전달 분자에 결합하는 세포질 수용체 일 수있다.
각각의 수용체는 특정 신호 분자에 고유하며 신호 전달 분자에 대한 수용체가있는 세포만이 메시지를받을 수 있습니다. 세포 A로부터의 신호 전달 분자가 세포 B에서 그의 수용체에 결합 할 때, 세포 신호 전달의 첫 번째 부분이 완성된다.
세포 B에 대한 각각의 수용체에 분자의 결합은 수용체를 활성화시킨다. 이 활성화는 수용체의 형태의 변화에 의해 야기된다. 세포 B의 활성 수용체는 이제 메시지가 증폭되어 세포의 다른 부분, 때로는 다른 분자로 퍼지는 일련의 사건을 시작할 수 있습니다. 이것은 트랜스 덕션 라고 불리는 세포 신호 전달의 두 번째 단계입니다. 과정을 신호 전달 경로라고합니다.
세 번째이자 마지막 단계는 응답 입니다 . 신호 분자는 이제 세포 A의 메시지를 세포 B에 성공적으로 전달했습니다. 셀 B는 이제이 메시지에 응답하는 방법을 결정해야합니다. 반응은 세포 B의 수용체의 활성화에 의해 개시 된 신호 전달 경로의 결과로 발생할 것이다. 예를 들어, 세포 A가 세포 B에 증가 된 수준의 혈당에 경고 한 경우, 결과 반응은 인슐린 생성을 증가시킬 것이다.
셀 신호 유형
세포 신호 전달의 서열은 대부분의 세포에서 동일하지만 두 개의 전달 세포를 분리하는 거리에 따라 세포 신호 전달이 여러 다른 범주로 분류 될 수 있습니다.
세포 신호 전달은 세포 내 신호 전달 및 세포 간 신호 전달로 광범위하게 분류 될 수있다. 세포 내 신호 전달은 내부 및 외부 자극에 반응하여 세포 내에서 발생합니다. 다시 말해, 그것은 단순히 세포가 스스로 대화하고 독립적으로 일할 때입니다. 반면에, 세포 간 신호 전달은 세포가 신체의 다른 세포와 대화하는 곳입니다. 많은 경우에, 신호 전달은 반응을 생성하기 위해 세포와 다른 사람들과 대화하는 것이 포함될 수 있습니다.
세포 간 신호 전달의 경우, 신호 유형은 이동 거리에 기초하여 추가로 분류 될 수있다.
세포 내 신호 전달 유형 (사진 크레디트 :CNX OpenStax/Wikimedia Commons)
자가 분비 신호 : 때때로 세포는 자체 막의 수용체에 결합하는 신호 전달 분자를 생성 할 수 있습니다. 이런 식으로 셀이 메시지를 스스로 보내는 것이 가능합니다! 이상하게 들리지만, 세포 동일성의 올바른 세포 분열 및 유지를 보장하기 때문에, 이상하게 들리지만 개발 중에는 autocrine 신호 전달이 필수적입니다. 그것을 미리 알림을 설정하고 메모를 작성하는 것으로 생각하십시오. 이상하게 보일지 모르지만 때로는 필요합니다.
직접 접촉 신호 : 일부 세포는 서로 매우 가깝고 직접 접촉합니다. 이러한 세포에는 연결하는 구절이 있습니다. 예를 들어, 동물 세포의 갭 접합 및 식물 세포의 플라스 모드 스마타는 인접한 세포를 연결하는 통로입니다. 신호 분자는 이러한 구절을 쉽게 통과 할 수 있습니다. 이 기능은 한 셀 그룹이 단 하나의 셀에 의해 수신 된 신호에 반응 할 수 있습니다.
파라 크린 신호 : 이 형태의 의사 소통은 서로 가까이 있지만 연결되지 않은 세포 사이에서 발생합니다. 이 경우, 세포는 짧은 거리에 걸쳐 화학 신호 분자의 확산을 통해 상담합니다. 뉴런 (뇌 세포) 사이의 시냅스 신호 전달은 파라 크린 신호 전달의 예입니다. 뉴런은 자신과 다음 뉴런 사이의 간격에서 신경 전달 물질이라고하는 신호 전달 분자를 방출합니다. 이 간격은 시냅스로 알려져 있습니다. 따라서 시냅스 신호 전달은 뇌와 중추 신경계가 여러 뉴런에서 메시지를 보내서 함께 작동 할 수 있습니다.
시냅스 신호 (사진 크레디트 :CNX OpenStax/Wikimedia Commons)
내분비 신호 : 이것은 서로 멀리 떨어진 세포에 의해 사용되는 방법입니다. 국제적으로 배송되는 패키지와 마찬가지로, 신호 분자는 혈류를 통과하여 표적 세포에 도달 할 수 있습니다. 이러한 분자를 호르몬이라고합니다. 예를 들어, 신장 위에 존재하는 부신에 의해 방출 된 호르몬 아드레날린은 싸움 또는 비행 호르몬입니다. 아드레날린은 스트레스 하에서 방출되며 심박수와 혈압을 높이고 혈액을 근육에 분산시키고 포도당 생산을 증가시키는 등의 원인이됩니다. 따라서이 호르몬은 혈류를 통해 부신에서 심장 근육까지 신체 전체를 이동하여 포도당 생산을위한 간뿐만 아니라 펌핑을 증가시킵니다.
세포 신호의 중요성
신체의 많은 세포들 사이의 의사 소통을 통해 우리는 끊임없이 변화하는 환경에 반응하고 적응할 수 있습니다. 발달 측면에서, 세포 신호 전달은 모든 신체 기관과 조직이 같은 페이지에 있음을 보장합니다. 즉, 세포 기능, 크기, 위치 및 숫자와 같은 것들이 확인되도록 보장합니다. 이런 식으로, 다른 특수 조직의 세포는 그들의 정체성과 기능을 유지한다. 예를 들어, 심장 세포는 심장에만 존재하며 간 세포는 간에서만 발견되며, 둘 다 각각의 특수한 역할을 수행합니다.
신경 줄기 세포 미세 환경에서 신호 경로 요약 (사진 크레디트 :Creative Commons Attribution/Wikimedia Commons)
세포 신호 전달의 역할은 발달 단계 후에 끝나지 않습니다. 신체의 면역계에 박테리아 또는 바이러스 침습에 경고해야합니다. 다시 말해, 세포 신호 전달은 9-5 작업이 아닙니다. 그것은 신체가 적응하는 데 도움이되며, 이러한 매우 복잡한 신호 경로는 자신의 복지에 매우 중요합니다. 연구원들은 암, 간질, 다발성 경화증 및 알츠하이머 병과 같은 여러 질병을 신호 경로의 결함과 연결했습니다.
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