الإشارات الخلوية – أنماط الإشارة ومسارات نقل الإشارة

ماذا تعرض

تتواصل الخلايا بإشارات كيميائية (ربيطات) ترتبط بمستقبلات متخصصة. قد تنتقل الإشارة بالتلامس المباشر بين خلايا متلاصقة، أو تنتشر مسافة قصيرة إلى الخلايا المجاورة (نظيرة صماوية)، أو تنتقل في الدم إلى الجسم كله (صماوية)؛ وتستشعر البكتيريا كثافتها باستشعار النصاب. وتمر الاستجابة بثلاث مراحل: الاستقبال والنقل والاستجابة. ترتبط الربيطات المحبة للماء بمستقبلات على سطح الخلية، مثل المستقبلات المقترنة بالبروتين G ومستقبلات التيروسين كيناز والقنوات الأيونية المبوبة بالربيطة؛ أما الهرمونات الستيرويدية فتعبر الغشاء وترتبط بمستقبلات داخل الخلية تعمل عوامل نسخ. وتضخّم سلاسل المرسلات الثانية وبروتينات الكيناز الإشارة تضخيمًا هائلًا.

طريقة الاستخدام

في «أنماط الإشارة» اختر «التلامس المباشر» أو «نظيرة صماوية» أو «صماوية» أو «استشعار النصاب»، واسحب الخلية الهدف، وغيّر «معدل إطلاق الإشارة»، وألغِ تحديد «للخلية الهدف مستقبلات». وفي «مسار النقل» اختر مسارًا، وحرّك «تركيز الربيطة»، واختر «دواء / طفرة»، ثم اضغط «غسل الربيطة» أو «إضافة الربيطة» لترى الإشارة تنطفئ ثم تعود.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة الأولى أنماط الإشارة, مسار نقل الإشارة
• نمط الإشارة التلامس المباشر, نظيرة صماوية, صماوية, استشعار النصاب في البكتيريا
• معدل إطلاق الإشارة 10–100 %
• للخلية الهدف مستقبلات
• كثافة البكتيريا (log₁₀ خلية لكل mL) 5–11
• المسار الأدرينالين – مستقبل مقترن بالبروتين G, الإنسولين – مستقبل تيروسين كيناز, هرمون ستيرويدي – مستقبل داخل الخلية, الأسيتيل كولين – قناة أيونية مبوبة بالربيطة
• جرعة الربيطة (log₁₀ التركيز) -3–2
• دواء أو طفرة بدون, مستقبل طافر (لا يرتبط), حاصر المستقبل (مضاد), ذيفان الكوليرا (يبقى البروتين G نشطًا), الكافيين (مثبط الفوسفوديستيراز), مثبط بروتين الكيناز

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يصل الأدرينالين إلى كل خلايا الجسم لكنه لا يغيّر إلا نشاط بعضها؟
2. كيف يمكن لجزيء أدرينالين واحد أن يؤدي إلى إطلاق ملايين جزيئات الجلوكوز من خلية كبدية؟
3. لماذا يسبب ذيفان الكوليرا استجابة حتى في غياب الأدرينالين؟