...

Kategoria encyklopedii: Biologia komórki

Adenozynotrifosforan (ATP)

ATP (adenozyno-5′-trifosforan, adenozynotrójfosforan) jest związkiem organicznym produkowanym w mitochondriach. Pełni kluczową rolę w metabolizmie komórkowym – jest podstawowym nośnikiem energii w organizmie. Obecność ATP determinuje przebieg wielu różnych reakcji biochemicznych. Odgrywa także ważną rolę w procesach przekazywania sygnałów między komórkami, takich jak przewodzenie impulsów nerwowych i skurcz mięśni.

Akwaporyny

Akwaporyny należą do białek błonowych. Tworzą kanały uczestniczące w transporcie wody i innych substancji w środowisku komórkowym. Pełnią wiele funkcji biologicznych. Uczestniczą w procesach takich jak transport mocznika, utrzymanie homeostazy płynu mózgowo-rdzeniowego, nawilżenie rogówki, wydzielanie śliny, resorpcja wody w kanalikach nerkowych czy nawet praca leukocytów. Nieprawidłowości związane z ekspresją czy lokalizacją akwaporyn zaburza funkcjonowanie komórek, tkanek i narządów ciała.

Aneksyny

Aneksyny to białka odpowiedzialne za wiązanie fosfolipidów i jonów wapnia. Uczestniczą w transporcie substancji przez błony komórkowe i w przekazywaniu sygnałów między komórkami. Biorą też udział w modulacji funkcji mitochondriów i ich lokalizacji w komórce.

Białka G

Białka G są proteinami adaptorowymi dla receptora metabotropowego. Ulegają aktywacji w kontakcie z neuroprzekaźnikami uwalnianymi w odpowiedzi na sygnały docierające do komórki. Odpowiadają za przekazywanie informacji i odgrywają kluczową rolę w procesie nazywanym transdukcją sygnału, podczas którego dochodzi do przemian biochemicznych w komórce. Historia odkrycia białka G sięga lat 60. XX wieku, kiedy to amerykański farmakolog Alfred Gilman i jego współpracownik Martin Rodbell badali mechanizmy regulacji hormonalnej.

Białka szoku cieplnego

Białka szoku cieplnego to grupa białek, których aktywność wzrasta, gdy organizm jest narażony na czynniki wywołujące stres. Ich cechą charakterystyczną jest to, że wchodzą w interakcje z wieloma substancjami, dzięki czemu wykazują działanie plejotropowe. Odpowiadają za ekspresję innych białek, uczestniczą w prawidłowym zwijaniu nowo syntezowanych protein i ich transporcie do miejsc docelowych. Ich rolą jest ochrona komórek przed szkodliwym działaniem czynników metabolicznych i środowiskowych.

Epigenetyka

Epigenetyka to dziedzina nauki, której przedmiotem zainteresowania są procesy poprzez które środowisko wpływa na zdrowie i zachowanie człowieka. Badania w tej dyscyplinie są istotne, ponieważ według holistycznej koncepcji zaproponowanej w latach 70. XX w. przez ministra zdrowia Kanady Marca Lalonde’a środowisko wpływa na zdrowie człowieka aż w około 50%. Mechanizmy epigenetyczne są podstawą adaptacji do zmieniających się warunków środowiska.

Immunoglobuliny (Przeciwciała)

Immunoglobuliny (przeciwciała) to wytwarzane przez limfocyty B białka, których główną funkcją jest wiązanie antygenów. Ich produkcja i uwalnianie zachodzi w przebiegu odpowiedzi odpornościowej typu humoralnego. Wyróżnia się pięć klas immunoglobulin, z których każda pełni inną funkcję. Zaburzenia wytwarzania przeciwciał prowadzą do osłabienia odporności i zwiększają ryzyko wystąpienia wielu chorób.

Integryny

Integryny to związane z błoną komórkową białka z grupy cząsteczek adhezyjnych. Pełnią funkcję receptorów transbłonowych. Uczestniczą w przekazywaniu sygnałów przez błonę komórkową. Wpływają na zachowanie struktury cytoszkieletu. Odgrywają ważną rolę w wielu procesach fizjologicznych.

Kalmodulina

Kalmodulina to białko modulatorowe, wiążące jony wapnia wewnątrz siateczki śródplazmatycznej i odpowiedzialne za gospodarkę wapniową komórki. W największej ilości występuje w tkance nerwowej. Zaburzenia w jej strukturze i funkcjonowaniu prowadzą do dysfunkcju w gospodarce wapniowej i do utraty homeostazy środowiska wewnątrzkomórkowego.

Kopeptyna

Kopeptyna to polipeptyd uczestniczący w procesie syntezy wazopresyny i pełniący rolę chaperonu. Uczestniczy w nadawaniu białkom właściwej struktury przestrzennej i chroni nowo powstałe łańcuchy polipeptydowe przed agregacją. Jest bardzo czułym markerem stanu zapalnego.

Mitochondria

Mitochondria to organella komórkowe występujące w większości komórek eukariotycznych, w tym u roślin, zwierząt i grzybów. Odpowiadają za produkcję energii w postaci ATP (adenozynotrifosforanu). Są tym samym zaangażowane w wiele procesów biologicznych, takich jak regulacja metabolizmu, sygnały komórkowe czy procesy związane z chorobami. Dlatego zrozumienie ich funkcjonowania jest kluczowe dla rozwoju medycyny i innych dziedzin nauki. Odkrycie mitochondriów jest jednym z kluczowych momentów w historii biologii. Pierwsze opisanie tych organelli miało miejsce w drugiej połowie XIX wieku…

Prążkowie

Prążkowie stanowi część kresomózgowia parzystego. Składa się z jądra ogoniastego i skorupy będącej częścią jądra soczewkowatego. Obie te struktury są określane wspólną nazwą ze względu na taką samą budowę wewnętrzną. Prążkowie należy do jąder podstawnych mózgu, czyli grupy jąder wysyłających projekcje do kory mózgowej, wzgórza i pnia mózgu. Uczestniczą w kontroli ruchów, procesów poznawczych, emocji i w procesie uczenia się. Jądro ogoniaste stanowi skupienie istoty szarej o wydłużonym, podkowiasto zgiętym kształcie. Zajmuje prawie całą długość komory bocznej między wyściółką a torebką wewnętrzną…

Receptory jonotropowe

Receptory jonotropowe są rodzajem receptorów błonowych, które służą do przekazywania informacji między komórkami. Są sprzężone z kanałami jonowymi, co umożliwia dwukierunkowy przepływ jonów przez błony. Przekazywanie sygnału za pomocą receptorów jonotropowych nazywane jest szybkim przekaźnictwem synaptycznym. Historia odkrycia receptorów jonotropowych rozpoczęła się pod koniec XIX wieku, kiedy to Emil Du Bois-Reymond odkrył, że impulsy elektryczne przemieszczają się wzdłuż włókien nerwowych. W 1902 roku Julius Bernstein zaproponował teorię przekazywania impulsów nerwowych przez zmiany w przepuszczalności błony komórkowej dla jonów…

Receptory LRP

Receptory dla lipoprotein o małej gęstości znajdują się m.in. na neuronach i komórkach wątroby. Pełnią przede wszystkim funkcje sygnalizacyjne i transportowe. Wykazują działanie plejotropowe, gdyż wiążą ponad 30 różnych ligandów. Uczestniczą w metabolizmie lipoprotein i pomagają w utrzymaniu homeostazy cholesterolu, ale mogą także być czynnikiem patogenezy choroby Alzheimera.

Receptory metabotropowe

Receptory metabotropowe to grupa receptorów umiejscowionych w błonie komórkowej, które regulują funkcjonowanie kanałów jonowych poprzez aktywację białka G bez potrzeby indukcji wtórnych przekaźników. Przesyłanie sygnałów przez receptory metabotropowe jest znacznie wolniejsze niż w przypadku receptorów jonotropowych. Ich pobudzenie wywołuje długo trwający potencjał postsynaptyczny. Do receptorów metabotropowych należą przede wszystkim receptory dopaminy D1 i D5. Historia odkrycia receptorów metabotropowych rozpoczęła się w latach 70. XX wieku, kiedy to naukowcy zaczęli zwracać uwagę na istnienie rodzajów receptorów innych niż dotychczas poznane receptory jonotropowe…

Receptory PPAR

Receptory PPAR pełnią funkcję czynników transkrypcyjnych i odpowiadają za regulację ekspresji genów. Odgrywają ważną rolę w metabolizmie glukozy i lipidów, zachowaniu równowagi energetycznej, różnicowaniu, proliferacji i apoptozie komórek oraz w kształtowaniu odpowiedzi immunologicznej i przebiegu reakcji zapalnej. Aktywność ich agonistów wykorzystuje się w farmakoterapii.

Transport przez błony

Obecność błony komórkowej gwarantuje rozdzielenie poszczególnych komórek od siebie, a także stworzenie bariery pomiędzy ich wnętrzem a środowiskiem zewnętrznym. Dzięki występowaniu barier możliwe jest utrzymanie gradientu stężeń poszczególnych substancji, znajdujących się po obu stronach błony. To z kolei pozwala na utrzymywanie różnicy potencjałów po obu stronach błony i generowanie prądów elektrycznych. Błony komórkowe charakteryzują się selektywnością oraz półprzepuszczalnością. Oznacza to, że jedne substancje mogą łatwo przekraczać błony, a transport innych jest utrudniony lub niemożliwy…