Zellkommunikation – Arten der Signalübertragung und Signaltransduktionswege
BiologieZellbiologieAlter 15–16
Wird geladen …
Zum Starten anmeldenVergleichen Sie Signalübertragung durch direkten Kontakt, parakrine und endokrine Signale sowie Quorum Sensing bei Bakterien: Ziehen Sie eine Zielzelle näher heran oder weiter weg, um zu sehen, wie die Ligandenkonzentration mit der Entfernung sinkt und sich die Antwort ändert, und entfernen Sie ihre Rezeptoren, damit sie das Signal nicht mehr beachtet. Im Bildschirm der Signalwege bindet Adrenalin an einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor, der Adenylatcyclase, cAMP und eine Kaskade von Proteinkinasen aktiviert; Insulin bindet an eine Rezeptor-Tyrosinkinase; ein Steroidhormon bindet an einen intrazellulären Rezeptor, der als Transkriptionsfaktor wirkt; Acetylcholin öffnet einen Ionenkanal. Verändern Sie die Ligandendosis, lassen Sie den Rezeptor mutieren oder blockieren Sie einen Schritt mit einem Wirkstoff oder dem Choleratoxin, und lesen Sie den Verstärkungsfaktor und die Antwort ab.
Lektion: Zellkommunikation: Arten der Signalübertragung, Rezeption, Transduktion und Antwort, Signalverstärkung
Was sie zeigt
Zellen kommunizieren über chemische Signale (Liganden), die an spezifische Rezeptoren binden. Signale können durch direkten Kontakt zwischen sich berührenden Zellen weitergegeben werden, über kurze Strecken zu Nachbarzellen diffundieren (parakrin) oder mit dem Blut in den ganzen Körper gelangen (endokrin); Bakterien erfassen ihre eigene Dichte durch Quorum Sensing. Eine Antwort erfordert Rezeption, Transduktion und Antwort. Hydrophile Liganden binden an Membranrezeptoren wie G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, Rezeptor-Tyrosinkinasen und Ionenkanäle; Steroidhormone durchqueren die Membran und binden an intrazelluläre Rezeptoren, die als Transkriptionsfaktoren wirken. Kaskaden aus sekundären Botenstoffen und Proteinkinasen verstärken das Signal enorm.
So funktioniert es
Wählen Sie unter Signalarten Direkter Kontakt, Parakrin, Endokrin oder Quorum Sensing, ziehen Sie die Zielzelle, ändern Sie die Freisetzungsrate und entfernen Sie das Häkchen bei Zielzelle hat Rezeptoren. Wählen Sie unter Signalweg einen Weg, verschieben Sie Ligandenkonzentration, wählen Sie einen Wirkstoff / Mutation und drücken Sie Ligand auswaschen oder Ligand zugeben, um das Signal ab- und wieder anzuschalten.
Einstellbare Parameter
- Startansicht Arten der Signalübertragung, Signaltransduktionsweg
- Art der Signalübertragung Direkter Kontakt, Parakrin, Endokrin, Quorum Sensing bei Bakterien
- Freisetzungsrate des Signals 10–100 %
- Zielzelle hat Rezeptoren
- Bakteriendichte (log₁₀ Zellen pro mL) 5–11
- Signalweg Adrenalin – G-Protein-gekoppelter Rezeptor, Insulin – Rezeptor-Tyrosinkinase, Steroidhormon – intrazellulärer Rezeptor, Acetylcholin – ligandengesteuerter Ionenkanal
- Ligandendosis (log₁₀ der Konzentration) -3–2
- Wirkstoff oder Mutation Keine, Mutierter Rezeptor (bindet nicht), Rezeptorblocker (Antagonist), Choleratoxin (G-Protein bleibt aktiv), Koffein (hemmt die Phosphodiesterase), Proteinkinase-Hemmer
Fragen zum Erkunden
- Warum erreicht Adrenalin alle Zellen des Körpers, verändert aber nur die Aktivität mancher Zellen?
- Wie kann ein einziges Adrenalinmolekül eine Leberzelle Millionen Glucosemoleküle freisetzen lassen?
- Warum löst Choleratoxin eine Antwort aus, auch wenn kein Adrenalin vorhanden ist?
