ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Βιολογία ΙI Κυτταρική Επικοινωνία Διδάσκοντες: Σ. Γεωργάτος, Θ. Τζαβάρας, Π. Κούκλης, Χ. Αγγελίδης Υπεύθυνος μαθήματος: Σ. Γεωργάτος
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.
Κυτταρική επικοινωνία Τύποι επικοινωνίας Τα σήματα Οι υποδοχείς Οι τελεστές (effectors) Οι αγγελιοφόροι Μηχανισμοί - Παραδείγματα
Κυτταρα ζυμομύκητα αποκρίνονται σε σήμα ζευγαρώματος
Cell communication - video
Τύποι κυτταρικής επικοινωνίας + Αυτοκρινής
Οι κυτταρικές λειτουργίες εξαρτωνται απο τη μετάδωση ποικίλων σημάτων
Μετάδωση σήματος ενδοκυττάρια Σήμα Υποδοχέας Τελεστής/ες Αγγελιοφόροι Στόχος/οι Αποτέλεσμα/τα
Υδρόφοβα σήματα που διαπερνουν την πλασματική μεμβράνη έχουν ενδοκυτταρικούς υποδοχείς (στο κυτταρόπλασμα ή στον πυρήνα)
Τα σηματοδοτικά μόρια Στεροειδείς ορμόνες Οξείδιο του αζώτου (NO) Νευροδιαβιβαστές Πεπτιδικές ορμόνες Αναπτυξιακοί παράγοντες (Growth Factors) Λιπίδια
Σηματοδοτικά μόρια που ενεργοποιούν πυρηνικούς υποδοχείς Στεροειδείς Ορμόνες: Τεστοστερόνη (Όρχεις), Οιστραδιόλη (Ωοθήκες), Προγεστερόνη, Κορτικοστεροειδή (Επινεφρίδιο): Γλυκο-κορτικοειδή (παραγωγή γλυκόζης), Μεταλλο-κορτικοειδή (ισορροπία υδατος/αλάτων στους νεφρούς) Θυρεοειδική ορμόνη (Θυρεοειδής) Βιταμίνη D3 (Ca2+ μεταβολισμός, αύξηση οστών) Ρετινοικό οξύ (Ανάπτυξη κατά την εμβρυογένεση)
Δομές των στεροειδών ορμονών, της θυρεοειδούς ορμόνης, της βιταμίνης D3 και του ρετινοϊκού οξέος. Στα στεροειδή περιλαμβάνονται οι φυλετικές ορμόνες (τεστοστερόνη, οιστρογόνα και προγεστερόνη), τα γλυκοκορτικοειδή και τα μεταλλοκορτικοειδή. 13
Δράση των γλυκοκορτικοειδών 14
Γονιδιακή ρύθμιση από τον υποδοχέα της θυρεοειδούς ορμόνης HDAC: Histone deacetylase καταστολη HAT: Histone acetylase ενεργοποίηση
Σύνθεση του οξειδίου του αζώτου - NO Το ένζυμο συνθάση του οξειδίου του αζώτου (NOS) καταλύει τη σύνθεση μονοξειδίου του αζώτου από αργινίνη. 16
Το οξείδιο του αζώτου NO Παρακρινικός μηχανισμός νευρικού, ανοσολογικού, καρδιαγγειακού Ενεργοποιεί την Γουανυλική κυκλάση κυκλικό GMP
Πολυπεπτιδικές ορμόνες, νευροπεπτίδια και αυξητικοί παράγοντες 18
Πεπτιδιακές ορμόνες, νευροπεπτίδια και Αναπτυξιακοί παράγοντες Ινσουλίνη, προλακτίνη, FSH, αναπτυξιακή ορμόνη Εγκεφαλίνες, ενδορφίνες EGF, NGF, PDGF, κυτταροκίνες
Νευροδιαβιβαστές Μικρά υδρόφιλα μόρια Δρούν μέσω μεμβρανικών υποδοχέων Σε πολλές περιπτώσεις οι υποδοχείς τους είναι ρυθμιζόμενοι ιοντικοί δίαυλοι ή υποδοχείς της οικογένειας πρωτεινών G Ακετυλοχολίνη (Νευρικές απολήξεις) Ντοπαμίνη Επινεφρίνη (αδρεναλίνη) - Επινεφρίδια Σεροτονίνη Ισταμίνη - Σιτευτικά κύτταρα Γλυκίνη Γλουταμικό Γ-αμινοβουτυρικό (GABA) -(Νευρικές απολήξεις)
Δράση ακετυλοχολίνης Άφιξη δυναμικού ενέργειας στη νευρωνική σύναψη απελευθέρωση ακετυλοχολίνης Διαφορετικές δράσεις ανάλογα με τον κυτταρικό τύπο Οφείλονται σε ενεργοποίηση διαφορετικών μονοπατιών μέσα σε κάθε είδους κύτταρο
Σύμπλοκο της αυξητικής ορμόνης/υποδοχέα της κυτταρικής επιφάνειας
Λειτουργία Υποδοχέων της Κυτταρικής επιφάνειας - Τύποι Υποδοχείς που ενεργοποιούν διαύλους Υποδοχείς συνδεόμενοι με πρωτείνες G: Τριμερείς G Μονομερείς/Μικρές G Πρωτεινικοί υποδοχείς συνδεόμενοι με ένζυμικές δράσεις: Κινάση Τυροσίνης Κινάση Σερίνης/Θρεονίνης Φωσφατάση
Σηματοδοτικοί διακόπτες-πρωτείνες: Ενεργοποίηση σηματοδότησης μέσω φωσφορυλίωσης ή ενεργοποίησης πρωτεινών συνδεόμενων με GTP
Υποδοχέας που συνδεδέεται με πρωτεΐνη G Ο υποδοχέας που είναι συνδεδεμένος με μια πρωτεΐνη G φέρει επτά χαρακτηριστικές διαμεμβρανικές α-έλικες. 29
Οι τριμερείς G πρωτείνες ενεργοποιούν δύο ξεχωριστές οδούς μετάδωσης σήματος
Ρύθμιση των πρωτεϊνών G
Οι τριμερείς G πρωτείνες ρυθμίζουν τους διαύλους ιόντων
Οι τριμερείς G πρωτείνες ρυθμίζουν την ενεργοποίηση μορίων-αγγελιοφόρων της σηματοδότησης
Οι «στόχοι» των G πρωτεινών περιλαμβάνουν ένζυμα όπως η Αδενυλική κυκλάση που είναι υπέυθυνη για τη βιοσύνθεση του camp
Ορμονική ενεργοποίηση της αδενυλικής κυκλάσης
Αύξηση του camp μετά από επίδραση σήματος
Ρύθμιση του μεταβολισμού του γλυκογόνου από την πρωτεϊνική κινάση A που είναι στόχος του camp. Η πρωτεϊνική κινάση A φωσφορυλιώνει δύο ένζυμα, τη συνθάση του γλυκογόνου και την κινάση της φωσφορυλάσης. Η συνθάση του γλυκογόνου (η οποία καταλύει τη σύνθεση του γλυκογόνου) καταστέλλεται από τη φωσφορυλίωσή της, ενώ η κινάση της φωσφορυλάσης ενεργοποιείται από τη φωσφορυλίωσή της. Η κινάση της φωσφορυλάσης στη συνέχεια φωσφορυλιώνει και ενεργοποιεί τη φωσφορυλάση του γλυκογόνου, η οποία καταλύει τη διάσπαση του γλυκογόνου σε 1-φωσφορική γλυκόζη. 37
Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Σημειώματα
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1057.
Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Σ. Γεωργάτος, Θ. Τζαβάρας, Π. Κούκλης, Χ. Αγγελίδης, Υπεύθυνος μαθήματος: Σ. Γεωργάτος. «Βιολογία ΙI. Κυτταρική Επικοινωνία». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1057.
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.