Receptory

Receptory odbierają bodźce i sygnały z otoczenia i przekazują je do przetworzenia. W biochemii pewne biomolekuły i fizjologia komórki czuciowe pełnią rolę receptorów.

Co to są receptory?

W najszerszym znaczeniu receptor jest urządzeniem sygnalizacyjnym, które reaguje na określone wpływy. Zarówno biochemia, jak i fizjologia mówią o receptorach. W biochemii są to białka lub kompleksy białkowe, które mogą wiązać cząsteczki sygnałowe.

Każdy receptor biochemiczny może wiązać tylko jedną cząsteczkę zgodnie z zasadą zamka i klucza. Ma dokładnie taką grupę funkcyjną, która jest odpowiednio dopasowana do cząsteczki odbierającej. Receptory już istnieją dla dużej liczby możliwych sygnałów. To, czy zareagują teraz, zależy od obecności odpowiedniej cząsteczki sygnałowej. W fizjologii komórki czuciowe są uważane za receptory.

W międzyczasie jednak zmienia się pojęcie receptora. Dziś nazywane są również receptorami sensorycznymi Czujniki wyznaczony. Te z kolei dzielą się na pierwotne i wtórne komórki czuciowe. Podczas gdy pierwotne komórki czuciowe rozwijają potencjały czynnościowe, wtórne komórki czuciowe odbierają tylko sygnały. Również w przypadku czujników odbiór sygnałów jest wyzwalany przez receptory biochemiczne.

Anatomia i budowa

Receptory biochemiczne są zlokalizowane na powierzchni błon biologicznych lub w cytoplazmie lub w jądrze komórkowym. Receptory błonowe to białka zmodyfikowane chemicznie, które mogą wiązać cząsteczki sygnałowe. Każdy receptor może wiązać się tylko z jedną specjalną cząsteczką sygnałową. Kiedy dochodzi do tego wiązania, uruchamiane są procesy elektryczne lub chemiczne, które powodują reakcję w komórce, tkance lub całym ciele.

Receptory błonowe dzielą się na receptory jonotropowe i metabotropowe w zależności od sposobu ich działania. Receptory jonotropowe to kanały jonowe, które otwierają się, gdy wiążą się z ligandami i prowadzą do zmiany przewodnictwa elektrycznego błon. Receptory metabotropowe powodują zmiany stężenia wtórnych substancji przekaźnikowych. Wewnątrzkomórkowe receptory jądrowe wiążą się w cytoplazmie lub w jądrze jako cząsteczki sygnałowe, na przykład hormony steroidowe, i w ten sposób kontrolują ekspresję genów w jądrze komórkowym. W ten sposób pośredniczą w pewnych reakcjach hormonalnych.

Jak już wspomniano, w fizjologii komórki czuciowe nazywane są receptorami. Istnieją różne typy receptorów, takie jak baroreceptory (dla bodźców ciśnieniowych), chemoreceptory, fotoreceptory, termoreceptory, receptory bólu lub proprioceptor.

Funkcja i zadania

Generalnie receptory pełnią funkcję odbierania i przesyłania sygnałów lub bodźców. Cząsteczki receptorów działają na zasadzie zamka i klucza, z oddzielnym receptorem dla każdej cząsteczki sygnałowej. Podczas wiązania ligandów albo generowane są i przekazywane dalej sygnały elektryczne, albo wewnątrzkomórkowe kaskady sygnałów są spowodowane zmianami stężenia cząsteczek przekaźnikowych.

Na przykład receptory jądrowe pośredniczą w reakcjach hormonalnych poprzez aktywację genów. Komórki czuciowe odbierają również sygnały fizyczne lub chemiczne za pośrednictwem receptorów biochemicznych. Niemniej jednak są one również określane równolegle jako receptory lub czujniki. Różne typy komórek czuciowych wykonują różne zadania. Za percepcję wrażeń smakowych i zapachowych odpowiadają chemoreceptory. Regulują także oddychanie poprzez pomiar stężenia tlenu, dwutlenku węgla i jonów wodoru. Baroreceptory nieustannie rejestrują tętnicze i żylne ciśnienie krwi i przekazują wartości do mózgu.

Odpowiadają więc za prawidłowe funkcjonowanie układu sercowo-naczyniowego. Fotoreceptory odbierają bodźce świetlne i odgrywają kluczową rolę w procesie wizualnym. Termoreceptory służą do wykrywania zmian temperatury i temperatury. Istnieją specjalne receptory na ciepło lub na zimno. Niektóre termoreceptory regulują również homeostazę temperatury ciała. Na przykład specjalne receptory, takie jak proprioceptory (wrzeciona mięśniowe), mierzą długość mięśni szkieletowych.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Różne choroby są bezpośrednio spowodowane nieprawidłowym działaniem receptorów. Na przykład, gdy mechanoreceptory kręgosłupa szyjnego występują nieprawidłowo, zawroty głowy i nudności. Choroby kręgosłupa szyjnego nie są rzadkie. Oprócz zawrotów głowy pojawiają się objawy, takie jak nagła utrata słuchu, szum w uszach, zaburzenia widzenia, zaburzenia koncentracji i inne zaburzenia czucia.

Inne choroby, takie jak zaburzenia rytmu serca, dusznica bolesna, zaburzenia żołądkowo-jelitowe, choroby pęcherza moczowego czy astma oskrzelowa, mogą również powstawać na podstawie zaburzeń receptora. Cukrzyca typu II rozwija się jako część zespołu metabolicznego. Oporność na insulinę może rozwinąć się w wyniku pewnych procesów metabolicznych. Jeśli jesteś oporny na insulinę, wytwarzana jest wystarczająca ilość insuliny, ale receptor insuliny nie reaguje już prawidłowo. Skuteczność insuliny spada. Dlatego trzustka jest zachęcana do wytwarzania jeszcze większej ilości insuliny. Może to doprowadzić do ich całkowitego wyczerpania.

Cukrzyca się ujawnia. Wiele chorób psychicznych jest spowodowanych zakłóceniami w przekazywaniu bodźców. Tak zwane neuroprzekaźniki działają tutaj jako biochemiczne substancje przekaźnikowe. Te neuroprzekaźniki przekazują swoje informacje poprzez wiązanie się z receptorami. Jeśli receptory są zablokowane przez inne substancje lub nie działają prawidłowo z innych powodów, może to prowadzić do poważnych zaburzeń psychicznych. Niektóre leki psychotropowe działają bezpośrednio na receptory. Niektóre naśladują funkcję neuroprzekaźnika i wiążą się z odpowiednim receptorem. Inne leki psychotropowe są stosowane do blokowania receptorów dla fizjologicznych neuroprzekaźników, gdy występuje zwiększona drażliwość psychiczna.

Dlatego podczas przyjmowania tych leków zawsze występują skutki uboczne, które prowadzą do zmniejszenia wydajności. Istnieją również choroby genetyczne związane z receptorami. Odkrywa się coraz więcej mutacji receptorów, które mogą prowadzić do ich nieskuteczności. Z drugiej strony znane są również choroby autoimmunologiczne skierowane przeciwko receptorom. Dobrze znanym przykładem jest choroba autoimmunologiczna myasthenia gravis, w której przekazywanie sygnałów między nerwami a mięśniami jest upośledzone.