مستقبلات

مستقبلات تلقي المحفزات والإشارات من البيئة ونقلها للمعالجة. في الكيمياء الحيوية ، تعمل بعض الجزيئات الحيوية وفي علم وظائف الأعضاء الخلايا الحسية كمستقبلات.

ما هي المستقبلات؟

بالمعنى الأوسع ، المستقبل هو جهاز إشارة يتفاعل مع تأثيرات معينة. يتحدث كل من الكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء عن المستقبلات. في الكيمياء الحيوية ، هذه عبارة عن بروتينات أو مجمعات بروتينية يمكنها ربط جزيئات الإشارة.

يمكن لكل مستقبل كيميائي حيوي ربط جزيء واحد فقط وفقًا لمبدأ القفل والمفتاح. إنه يحتوي بالضبط على المجموعة الوظيفية التي تناسب الجزيء المستقبِل. المستقبلات موجودة بالفعل لعدد كبير من الإشارات الممكنة. يعتمد رد فعلها الآن على وجود جزيء الإشارة المناسب. في علم وظائف الأعضاء ، تعتبر الخلايا الحسية مستقبلات.

في غضون ذلك ، يتغير مفهوم المستقبلات. تسمى اليوم المستقبلات الحسية أيضًا مجسات المحددة. وتنقسم هذه بدورها إلى خلايا حسية أولية وثانوية. بينما تطور الخلايا الحسية الأولية إمكانات عمل ، تستقبل الخلايا الحسية الثانوية الإشارات فقط. مع المستشعرات أيضًا ، يتم تشغيل استقبال الإشارات بواسطة مستقبلات كيميائية حيوية.

التشريح والهيكل

توجد المستقبلات الكيميائية الحيوية إما على سطح الأغشية الحيوية أو في السيتوبلازم أو في نواة الخلية. مستقبلات الغشاء عبارة عن بروتينات معدلة كيميائيًا ويمكن أن تربط جزيئات الإشارة. يمكن لكل مستقبل أن يرتبط بجزيء إشارة خاص واحد فقط. عندما تحدث هذه الرابطة ، يتم تشغيل العمليات الكهربائية أو الكيميائية التي تسبب تفاعلًا في الخلية أو الأنسجة أو الجسم بأكمله.

تنقسم مستقبلات الغشاء إلى مستقبلات مؤثرة في الأيض ومستقبلات الأيض وفقًا لطريقة عملها. مستقبلات Ionotropic هي قنوات أيونية تنفتح عند ارتباطها بالروابط وتؤدي إلى تغيير في التوصيل الكهربائي للأغشية. تسبب المستقبلات الأيضية تغيرات في تركيز المواد الثانوية. ترتبط المستقبلات النووية داخل الخلايا في السيتوبلازم أو في النواة كجزيئات إشارة ، مثل هرمونات الستيرويد ، وبهذه الطريقة تتحكم في التعبير عن الجينات في نواة الخلية. وبذلك ، فإنهم يتوسطون في تفاعلات هرمونية معينة.

في علم وظائف الأعضاء ، كما ذكرنا سابقًا ، تسمى الخلايا الحسية المستقبلات. هناك أنواع مختلفة من المستقبلات مثل مستقبلات الضغط (لمحفزات الضغط) أو المستقبلات الكيميائية أو المستقبلات الضوئية أو المستقبلات الحرارية أو مستقبلات الألم أو المستقبلات الحركية.

الوظيفة والمهام

بشكل عام ، المستقبلات لها وظيفة استقبال ونقل الإشارات أو المنبهات. تعمل جزيئات المستقبل وفقًا لمبدأ القفل والمفتاح ، مع مستقبل منفصل لكل جزيء إشارة. في الارتباط الترابطي ، يتم إنشاء الإشارات الكهربائية وتمريرها أو تكون سلاسل الإشارات داخل الخلايا ناتجة عن تغيرات في تركيز جزيئات المرسل.

المستقبلات النووية ، على سبيل المثال ، تتوسط التفاعلات الهرمونية من خلال تنشيط الجينات. تستقبل الخلايا الحسية أيضًا الإشارات الفيزيائية أو الكيميائية عبر المستقبلات الكيميائية الحيوية. ومع ذلك ، يشار إليها أيضًا باسم المستقبلات أو المستشعرات بالتوازي. تقوم الأنواع المختلفة من الخلايا الحسية بمهام مختلفة. المستقبلات الكيميائية هي المسؤولة عن إدراك انطباعات الذوق والشم. كما أنها تنظم التنفس عن طريق قياس تركيزات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وأيونات الهيدروجين. تسجل مستقبلات الضغط باستمرار ضغط الدم الشرياني والوريدي وتنقل القيم إلى الدماغ.

وبالتالي فهم مسؤولون عن الأداء السليم لجهاز القلب والأوعية الدموية. تستقبل المستقبلات الضوئية منبهات الضوء وتلعب دورًا حاسمًا في العملية البصرية. تُستخدم المستقبلات الحرارية لإدراك تغير درجة الحرارة ودرجة الحرارة. هناك مستقبلات خاصة للحرارة أو للبرودة. تنظم بعض المستقبلات الحرارية أيضًا التوازن في درجة حرارة الجسم. تقيس المستقبلات الخاصة ، مثل المستقبلات الحركية (مغازل العضلات) ، طول العضلات الهيكلية ، على سبيل المثال.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

تحدث أمراض مختلفة بشكل مباشر عن خلل في المستقبلات. على سبيل المثال ، عند حدوث خلل في المستقبلات الميكانيكية للعمود الفقري العنقي ، ينتج عن ذلك دوار وغثيان. أمراض العمود الفقري العنقي ليست نادرة. بالإضافة إلى الدوخة ، تحدث أعراض مثل فقدان السمع المفاجئ وطنين الأذن والاضطرابات البصرية واضطرابات التركيز والاضطرابات الحسية الأخرى.

يمكن أن تنشأ أيضًا أمراض أخرى مثل عدم انتظام ضربات القلب والذبحة الصدرية واضطرابات الجهاز الهضمي واضطرابات المثانة أو الربو القصبي على أساس اضطرابات المستقبلات. يتطور مرض السكري من النوع الثاني كجزء من متلازمة التمثيل الغذائي. يمكن أن تتطور مقاومة الأنسولين من خلال بعض عمليات التمثيل الغذائي. إذا كنت مقاومة للأنسولين ، فلا يزال يتم إنتاج كمية كافية من الأنسولين ، لكن مستقبلات الأنسولين لم تعد تتفاعل بشكل صحيح. فعالية الأنسولين تنخفض. لذلك يتم تشجيع البنكرياس على إنتاج المزيد من الأنسولين. هذا يمكن أن يؤدي إلى استنفادهم الكامل.

يصبح مرض السكري واضحًا. تحدث العديد من الأمراض العقلية بسبب اضطرابات في نقل المنبهات. تعمل ما يسمى بالناقلات العصبية هنا كمواد مراسلة كيميائية حيوية. تمرر هذه الناقلات العصبية معلوماتها عن طريق الارتباط بالمستقبلات. إذا تم حظر المستقبلات بمواد أخرى أو إذا لم تعمل بشكل صحيح لأسباب أخرى ، فقد يؤدي ذلك إلى اضطرابات نفسية كبيرة. تعمل بعض المؤثرات العقلية مباشرة على المستقبلات. يحاكي البعض وظيفة الناقل العصبي ويرتبط بالمستقبل المناسب. تستخدم عقاقير نفسية أخرى لمنع مستقبلات النواقل العصبية الفسيولوجية عندما يكون هناك تهيج نفسي متزايد.

لذلك ، عند تناول هذه الأدوية ، هناك دائمًا آثار جانبية تؤدي إلى انخفاض الأداء. هناك أيضًا بعض الأمراض الوراثية المتعلقة بالمستقبلات. يتم اكتشاف المزيد والمزيد من طفرات المستقبل التي يمكن أن تؤدي إلى عدم فعاليتها. من ناحية أخرى ، فإن أمراض المناعة الذاتية الموجهة ضد المستقبلات معروفة أيضًا. ومن الأمثلة المعروفة على ذلك اضطراب المناعة الذاتية الوهن العضلي الشديد ، حيث يضعف نقل الإشارات بين الأعصاب والعضلات.