Поверхня клітини

За рідкісним винятком, клітини характеризуються надзвичайно складно влаштованої поверхнею, специфічною для кожного типу клітин, відображаючи її функціональні особливості. На одних клітинах є довгі вирости, за допомогою яких вона пересувається по поверхні. Інші клітини несуть на своїй поверхні, зверненої до зовнішнього середовища, величезна кількість пальцеобразних виростів – мікроворсинок. Іноді ці клітини забезпечені досить довгими віями, за допомогою яких вони виконують миготливі руху.

Концепція рецепторів була висунута на початку XX століття німецьким вченим Паулем Ерліхом, відомим своїм внеском у імунологію і хіміотерапію. Ерліх скористався принципом «замок-ключ», висунутим його сучасником, хіміком Е. Фішером для пояснення того, що відбувається на поверхні клітин в деяких стратегічно розташованих хімічних угрупованнях – рецепторах або місцях (сайтах) зв’язування, які специфічно пов’язують певні молекули, – наприклад, антитіла або лікарська речовина, під загальною назвою ліганди (лат. ligande – зв’язувати). Подібно до того, як існує безліч різних замків і відповідних їм ключів, зустрічається безліч рецепторів і лігандів.

Сучасна хімія доповнила концепцію Ерліха положенням про конформаційні зміни: зайнятий лигандом рецептор набуває іншу форму (порівняно з вихідною формою), іншими словами, змінюється конфігурація поліпептиду. При подібних змінах трансмембранного білка або молекул, здатних пошкодити конформацию трансмембранного білка, між внутрішньоклітинної і позаклітинної середовищем встановлюється повідомлення. Багато найважливіші види взаємодії клітини з навколишнім середовищем або з іншими клітинами протікають саме завдяки рецепторам. На поверхні будь-якої клітини зустрічається безліч різних рецепторів, кожний з яких представлений сотнями тисяч молекул. Багато хто з них (хоча не обов’язково все) глікопротеїди. Вони покривають клітку цілим «лісом» молекулярних антен, пропонуючи спостерігачеві досить кумедне видовище. Оскільки повз клітки пропливають підхоплені вирами і течіями, оточуючими її, найрізноманітніші молекули, щохвилини в якій-небудь точці відбувається який-небудь еффекторний захоплення. Іноді в процесі зв’язування бере участь не один рецептор, а декілька. Трапляється навіть, що сотні рецепторів беруть участь в іммобілізації великого об’єкта, – наприклад, бактерії.

Подія, яка часто слід за захопленням, – поглинання. Це найбільш драматичний момент у всьому поданні, розігруваному рецепторами. Спочатку утворюється ямковідное поглиблення, в нього невидимою силою втягується рецептор з видобутком і незабаром зникає з виду. Серед речовин, які захоплюються рецепторами, багато специфічні переносники, або месенджери, звані гормонами, вони виробляються в інших органах і потрапляють в клітку з потоком крові. Гормони, зв’язуються з клітинними рецепторами, зрештою зазвичай потрапляють всередину клітини. Однак перед цим їх зв’язування запускає певний клітинний відповідь. Коли ми вивчаємо цитозоль, нашому погляду відкриваються структури на внутрішній поверхні мембрани, з якими пов’язані рецептори і механізми, за допомогою яких ці структури здійснюють специфічну реакцію клітини.

Тонким, але дуже важливою зміною, опосередкованим деякими рецепторами, коли вони окуповані, є так зване «розкриття воріт». Це тимчасове розкриття каналу, по якому певні іони або речовини надходять в клітину або виводяться з неї.

Посилання на основну публікацію