Receptori: struktūra, funkcijas un slimības

Receptori saņem stimulus un signālus no vides un nosūta tos apstrādei. Bioķīmijā noteiktas biomolekulas un fizioloģijā maņu šūnas darbojas kā receptori.

Kas ir receptori?

Plašākajā nozīmē receptors ir signālierīce, kas reaģē uz specifiskām ietekmēm. Tādējādi gan bioķīmija, gan fizioloģija attiecas uz receptoriem. Bioķīmijā tie ir proteīni vai olbaltumvielu kompleksi, kas var saistīt signālu molekulas. Katrs bioķīmiskais receptors var sasaistīt tikai vienu molekulu saskaņā ar atslēgu un atslēgu principu. Tam ir tieši funkcionālā grupa, kas ir piemērota uzņemošajai molekulai. Tāpēc receptori jau pastāv daudziem iespējamiem signāliem. Tas, vai viņi tagad reaģēs, ir atkarīgs no atbilstošās signāla molekulas klātbūtnes. Fizioloģijā maņu šūnas tiek uzskatītas par receptoriem. Tikmēr receptoru jēdziens tiek mainīts. Mūsdienās sensoros receptorus sauc arī par sensoriem. Tās savukārt tiek sadalītas primārajās un sekundārajās maņu šūnās. Kamēr primārās maņu šūnas veido darbības potenciālu, sekundārās maņu šūnas uztver tikai signālus. Sensoros signāla uztveršanu izraisa arī bioķīmiskie receptori.

Anatomija un struktūra

Bioķīmiskie receptori atrodas vai nu uz biomembrānu virsmas, vai attiecīgi citoplazmā vai kodolā. Membrānas receptori ir proteīni kas ir ķīmiski modificēti un var saistīt signālu molekulas. Katrs receptors var saistīt tikai vienu specifisku signāla molekulu. Kad notiek šī saistīšanās, tiek iedarbināti elektriski vai ķīmiski procesi, kas izraisa reakciju no šūnas, audiem vai visa ķermeņa. Membrānas receptori ir sadalīti jonotropajos un metabotropajos receptoros pēc to darbības veida. Jonotropie receptori attēlo jonu kanālus, kas atveras, saistoties ar ligandiem, kā rezultātā mainās membrānas elektrovadītspēja. Metabotropie receptori izraisa koncentrācija sekundāro kurjeru maiņa. Intracelulārie kodolu receptori kā signāls saistās citoplazmā vai kodolā molekulas, piemēram, steroīds hormoni, un šādā veidā kontrolē gēnu ekspresiju šūnas kodolā. Tādā veidā tie ir starpnieki noteiktām hormonu reakcijām. Fizioloģijā, kā jau minēts, sensoro šūnas sauc par receptoriem. Ir dažādi receptoru veidi, piemēram, baroreceptori (spiediena stimulēšanai), ķīmijreceptori, fotoreceptori, termoreceptori, sāpes receptori vai proprioreceptori.

Funkcija un uzdevumi

Parasti receptoriem ir signālu vai stimulu uztveršanas un pārraides funkcija. Receptoru molekulas darbojas pēc atslēgas un atslēgas principa, katrai signāla molekulai ir atsevišķs receptors. Liganda saistīšana vai nu ģenerē un pārraida elektriskos signālus, vai arī inducē intracelulārās signalizācijas kaskādes ar izmaiņām koncentrācija kurjera molekulu. Kodolreceptori mediē hormonālas reakcijas caur gēns aktivizēšana, piemēram. Sensorās šūnas saņem arī fizikālos vai ķīmiskos signālus, izmantojot bioķīmiskos receptorus. Neskatoties uz to, tos paralēli sauc arī par receptoriem vai sensoriem. Šajā kontekstā dažāda veida maņu šūnas veic dažādus uzdevumus. Piemēram, ķīmijreceptori ir atbildīgi par uztveri garša un smakas iespaidi. Turklāt tie regulē elpošanu, mērot skābeklis, ogleklis dioksīds un ūdeņradis joni. Baroreceptori pastāvīgi reģistrē artērijas un vēnas asinis spiedienu un vērtības pārsūta uz smadzenes. Tādējādi viņi ir atbildīgi par programmas pareizu darbību kardiovaskulārā sistēma. Fotoreceptori saņem gaismas stimulus un spēlē nozīmīgu lomu vizuālajā procesā. Termoreceptori kalpo temperatūras un temperatūras izmaiņu uztveršanai. Tādējādi ir īpaši receptori siltumam vai auksts. Daži termoreceptori regulē arī ķermeņa temperatūras homeostāzi. Īpaši receptori, piemēram, proprioreceptori (muskuļu vārpstas), uztver, piemēram, skeleta muskuļu garumu.

Slimības

Vairākas slimības tieši izraisa nepareizi funkcionējoši receptori. Piemēram, ja mugurkaula kakla daļas mehānoreceptoros ir disfunkcija, reibonis un nelabums rezultāts. Kakla mugurkaula slimības nav tik reti sastopamas reibonis, tādi simptomi kā dzirdes zaudēšana, troksnis ausīsredzes traucējumi, koncentrācija rodas arī traucējumi un citi maņu traucējumi. Citas slimības, piemēram, sirds aritmijas, stenokardija pectoris, kuņģa-zarnu trakta traucējumi, urīnpūslis traucējumi vai bronhiālā astma var attīstīties arī, pamatojoties uz receptoru traucējumiem. II tips diabēts attīstās kā daļa no metaboliskā sindroma. Insulīna rezistence var veidoties noteiktu metabolisma procesu rezultātā. In insulīna rezistence, joprojām tiek ražots pietiekams daudzums insulīna, bet insulīna receptori vairs nereaģē pareizi. Programmas efektivitāte insulīna samazinās. Tāpēc aizkuņģa dziedzeris tiek animēts, lai ražotu vēl vairāk insulīna. Tas var vadīt līdz tā pilnīgam izsīkumam. The diabēts kļūst acīmredzama. Daudzas garīgās slimības izraisa stimulu pārnešanas traucējumi. Šeit tā sauktie neirotransmiteri darbojas kā bioķīmiskie kurjeri. Šie neirotransmiteri nodod savu informāciju, saistoties ar receptoriem. Ja receptorus bloķē citas vielas vai ja tie citu iemeslu dēļ nedarbojas pareizi, var rasties nozīmīgi garīgi traucējumi. Daži psihotropās zāles mērķēt uz receptoriem tieši to darbības režīmā. Daži atdarina neiromeditors un saistās ar atbilstošo receptoru. Cits psihotropās zāles tiek izmantoti fizioloģisko neirotransmiteru receptoru bloķēšanai paaugstinātas psiholoģiskas uzbudināmības klātbūtnē. Tādēļ, tos lietojot, vienmēr ir blakusparādības narkotikas, Kas vadīt līdz veiktspējas ierobežošanai. Turklāt ir arī daži ģenētiskās slimības kas saistīti ar receptoriem. Tādējādi tiek atklāta arvien vairāk receptoru mutāciju, kuras var vadīt to neefektivitāti. No otras puses, autoimūnas slimības ir zināmi arī mērķa receptoriem. Labi zināms piemērs ir autoimūns traucējums myasthenia gravis, kur tiek traucēta signāla pārraide starp nervu un muskuļiem.