A

CZNOŚĆ ORGANIZMU Z
OTOCZENIEM
ODBIERANIE SYGNAA
ÓW
Nawet wolno żyjące komórki,
muszą odbierać sygnały z otoczenia i na nie odpowiadać
Odnajdywanie
pożywienia
Odróżnianie
Unikanie
światła od
drapieżników
ciemności
Unikanie
trucizn
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
Komórki zwierząt mogą komunikować się w różny sposób
KOMUNIKACJA ENDOKRYNNA
Hormony wytwarzane w gruczołach dokrewnych
są uwalniane do krwiobiegu i są często szeroko
rozprowadzane w obrębie całego ciała
KOMUNIKACJA PARAKRYNNA
Sygnały parakrynowe są uwalniane przez
komórki do płynu zewnątrzkomórkowego
i w ich sąsiedztwie działają miejscowo
KONTAKT BEZPOŚREDNI
Sygnalizacja oparta na kontakcie bezpośrednim wymaga, aby komórki
kontaktowały się bezpośrednio ze sobą swymi błonami komórkowymi
KOMUNIKACJA NEURONALNA
Sygnały neuronalne są
przekazywane wzdłuż aksonów
do oddalonych komórek
KOMUNIKACJA AUTOKRYNNA
docelowych
Komórka wysyła sygnały sama do siebie
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
KOMUNIKACJA ENDOKRYNNA
W organizmie wielokomórkowym systemem najbardziej  publicznym jest rozesłanie
sygnału po całym ciele przez wydzielanie go do krwiobiegu
HORMONY  cząsteczki sygnałowe
wydzielane do krwiobiegu, wytwarzane są
przez komórki endokrynowe
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
KOMUNIKACJA ENDOKRYNNA
Trzustka wydziela insulinę, hormon który reguluje pobieranie glukozy przez wszystkie komórki ciała
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
KOMUNIKACJA PARAKRYNNA
Cząsteczki sygnałowe nie są uwalniane do krwi, ale dyfundują lokalnie w środowisku
zewnątrzkomórkowym, działają na sąsiednie komórki
W ten sposób działa wiele cząsteczek sygnałowych,
które np.:
�� regulują stany zapalne w miejscach infekcji
�� proliferację komórek w procesie gojenia się ran
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
KOMUNIKACJA NEURONALNA
Wiadomość nie jest przesyłana szeroko, ale przesyłana jest bardzo szybko i swoiście
 prywatnymi liniami do poszczególnych komórek
Gdy neuron zostaje pobudzony przez sygnały z otoczenia lub innych komórek nerwowych, wysyła
wzdłuż swojego aksonu impulsy elektryczne z szybkością sięgającą 100 m/s. Po dotarciu do
zakończenia aksonu sygnały elektryczne zostają przekształcone w postać chemiczną  uwolnienie
NEUROPRZEKAy
NIKA.
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
Cząsteczka sygnałowa Miejsce Charakter Niektóre działania
powstawania chemiczny
HORMONY
Adrenalina Nadnercza Pochodna tyrozyny Podwyższa ciśnienie krwi
Glukagon Komórki a�-trzustki Peptyd Stymuluje rozpad glikogenu
Insulina Komórki b�-trzustki Białko Stymuluje pobieranie glikozy
Testosteron Jądra Steroid Indukuje męskie II-rz. cechy
płciowe
MEDIATORY LOKALNE
Naskórkowy czynnik Różne komórki Białko Stymuluje proliferacje komórek
wzrostu (EGF)
Histamina Komórki tuczne Pochodna histydyny Rozszerza naczynia krwionosne
Tlenek azotu Komórki nerwowe Rozpuszczony gaz Rozkurcz mięśni gładkich
Śródbłonek naczyń
krwionośnych
NEUROPRZEKAy
NIKI
Acetylocholina Zakończenia nerwu Pochodna choliny Neuroprzekaz
nik pobudzający
Kwas g�-aminomasłowy Zakończenia nerwu Pochodna kw. Neuroprzekaz
nik hamujący
(GABA) glutaminowego
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY WEWN
RZKOMÓRKOWE RECEPTORY NA POWIERZCHNI KOMÓRKI
Pewne małe hydrofobowe cząsteczki Większość cząsteczek sygnałowych to cząsteczki
sygnałowe dyfundują przez błonę duże i hydrofilowe, w związku z czym nie mogą
komórkową komórki docelowej i przekroczyć wprost błony komórkowej, zamiast
aktywują enzymy lub wiążą się z tego wiążą się na powierzchni komórki z
receptorami wewnątrzkomórkowymi  receptorami, które z kolei generują wewnątrz
albo w cytozolu albo w jądrze komórki docelowej jeden lub więcej sygnałów
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
Sygnały zewnątrzkomórkowe zmieniają aktywność różnorodnych białek
komórkowych, co prowadzi do zmiany zachowania komórek
Odpowiedz
komórkowa
1
Aktywacja receptora 3
Przyłączenie cząsteczki sygnałowej powoduje
zmiany konformacyjne w receptorze co
powoduje jego aktywację
Odpowiedz

wewnątrzkomórkowa
Transdukacja sygnału
2
Aktywowany receptor stymuluje
Enzym
wewnątrzkomórkowy szlak
metaboliczny
sygnalizacyjny w którym
uczestniczy zestaw
Białko
wewnątrzkomórkowych białek
cytoszkieletu
Białko regulujące
geny
Enzym Białko Białko regulujące
metaboliczny cytoszkieletu geny
Zmiana w Zmiana kształtu i/lub Zmiana ekspresji
metabolizmie ruchliwości komórki genów
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
Efektem przyłączenia pojedynczego liganda do receptora będzie produkcja ogromnej liczby
cząsteczek wtórnego przekaz
nika  AMPLIFIKACJA (kluczowa rola wtórnych przekaz
ników
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY
Receptory  białka transbłonowe lub wewnątrzkomórkowe
I. Receptory enzymatyczne (katalityczne)
II. Receptory jonotropowe (działające jako kanały)
III. Receptory metabotropowe [GPCR - G-protein coupled receptors] - związane z
białkiem G
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY ENZYMATYCZNE
Receptor dla insuliny
(aktywnośc kinazy tyrozynowej)
Domena
wiążąca insulinę
Domena wiążąca ATP
posiadająca
aktywność kinazy
tyrozynowej
Związanie liganda powoduje dimeryzację receptora i
aktywację części efektorowej receptora
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY ENZYMATYCZNE
Kinaza tyrozynowa
Dimeryzacja
Insulina
autofosforylacja
Fosforylacja
receptora
białek
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY JONOTROPOWE
KANAA
Y JONOWE
Kanały jonowe (np.
Receptorowe kanały jonowe
zlokalizowane w ER) otwierane
(zlokalizowane w przez sygnały
plazmolemmie) wewnątrzkomórkowe
Otwierane przez przekaz
niki wtórne
Otwierane przez sygnał
(tzw. przekaz
niki II rzędowe)
zewnątrzkomórkowy
Sposoby bramkowania kanałów
1. Bramkowany ligandem
Typy transportu cząsteczek
UNIPORT
(Napędzany przez ATP)
2. Bramkowany przez fosforylację/defosforylację
SYMPORT
(Napędzany przez kotransport)
3. Bramkowany potencjałem
ANTYPORT
(Napędzany przez kotransport)
4. Bramkowany mechanicznie
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY DLA ACETYLOCHOLINY
Receptory cholinergiczne
Cholinergiczny receptor nikotynowy
= kanał dla kationów
Nikotynowe Muskarynowe
(nie blokowane (blokowane
przez atropinę) przez atropinę)
Mięśnie gładkie, gruczoły
Mięśnie szkieletowe,
(np. trzustka), mózgowie
mózgowie, narząd
elektryczny węgorza
Receptory metabotropowe
(Białko G => PLC lub cyklaza
Kanały jonowe
adenylowa)
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY DLA ACETYLOCHOLINY
Toksyny wpływające na różne receptory dla acetylocholiny:
" Jad kobry (mieszanina neurotoksyn oraz enzymów trawiennych; neurotoksyna jest antagonistą
acetylocholiny w r. cholinergicznym nikotynowym)
" Muskaryna (antagonista acetylocholiny; r. muskarynowy; wyst. w muchomorach)
" Kurara (mieszanina pochodzenia roślinnego, zawiera tubokurarynę i kurarynę; antagonista
acetylocholiny; r. cholinergiczny nikotynowy)  porażenie mięśni oddechowych (przepona) i innych.
[Zalety: przy stosowaniu w polowaniach  kurara obecna w mięsie nie przedostaje się do
organizmu!!!!]
" Nikotyna (antagonista acetylocholiny; r. cholinergiczny nikotynowy)
Jad kobry
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
RECEPTORY METABOTROPOWE
Receptory metabotropowe  związane z białkiem G
cAMP DAG
IP3
Ca2+ PKC
PKA
SYGNALIZACJA MI
DZYKOMÓRKOWA
NARZ
DY ZMYSA
ÓW
Organizmy odbierają wiele różnych sygnałów z środowiska zewnętrznego
Światło
Zapach
Ból
ORGANIZM
Smak
Dotyk
Dz
więk