Гомеостаз на клеточном уровне имеет решающее значение для поддержания гомеостаза в целом организм, У животных клеток есть несколько способов помочь им оставаться в равновесии.
Клеточная мембрана и фосфолипидный бислой
клеточная мембрана функционирует как граница, отделяющая внутреннюю клеточную среду от внешней среды. Он избирательно проницаем, что означает, что он пропускает некоторые материалы, но регулирует прохождение других материалов.
фосфолипид Двухслойная структура представляет собой двухслойную структуру, которая составляет клетка мембрана, которая окружает клетку. Он включает молекулы фосфата и молекулы липида с гидрофобный концы молекул липидов обращены внутрь и гидрофильный концы фосфатов обращены наружу. Его толщина составляет около 7,5 нм. Помимо молекул фосфолипидов, мембрана также содержит углеводы, гликопротеины, белковые каналы, холестерин и филаменты, которые составляют цитоскелет и оказать поддержку.
Два механизма, по которым молекулы транспортируются через клеточную мембрану активный транспорт а также пассивный транспорт, Активный транспорт требует затрат энергии, в то время как пассивные результаты от случайного движения молекул. осмос а также диффузия два вида пассивного транспорта. При осмосе вода перемещается из областей с большей концентрацией в меньшую концентрацию, пока не будет достигнуто равновесие. Это самый важный процесс, посредством которого вода входит и выходит из клетки. Малые молекулы проходят через клеточную мембрану путем диффузии, также используя градиент концентрации.
Механизмы переноса ионов
В клеточной мембране существует несколько механизмов переноса ионов, которые поддерживают необходимый уровень растворенных веществ внутри и снаружи клетки. Одним из наиболее важных является натрий-калиевый АТФазный насос. Эта система использует энергию, запасенную в АТФ, для накачки калия в клетку и натрия из клетки. Другим важным насосом является кальциевый АТФазный насос, который выводит кальций из клетки или перекачивает его в эндоплазматическая сеть, Этот перенос ионов назад и вперед через мембрану создает мембранный потенциал, который управляет ионными токами. Кроме того, вода поступает в клетку и выходит из нее на основании различий в концентрациях ионов. Таким образом, транспорт ионов помогает регулировать как объем клетки, так и мембранный потенциал.
Сотовая связь
Существует три основных типа межклеточной коммуникации, используемых для поддержания гомеостаза. Во-первых, когда происходит прямой контакт между мембранами двух клеток, и они сигнализируют друг другу. Второй – когда клетки используют химические сигналы ближнего действия на короткие расстояния. Третий – это сигналы дальнего действия, которые выделяются в кровоток и могут быть перенесены в любую точку тела.
Разрывные соединения – это структуры, которые позволяют клеткам взаимодействовать друг с другом в процессе, называемом распознавание между ячейками. Эмбриональное развитие и иммунный ответ – два примера использования этой коммуникации. Паракринная передача сигналов относится к химической передаче сигналов, которая изменяет поведение соседних клеток. Примером этого является нейротрансмиттер ацетилхолин, который передает химическое сообщение от одной нервной клетки к другой.
Гормоны – это то, как клетки связываются на больших расстояниях, известные как эндокринная передача сигналов. Примером является секреция инсулина поджелудочной железой в кровоток, который перемещается по всему телу, чтобы сигнализировать клетки, чтобы принять глюкозу. Клетка также может использовать химическую передачу сигналов в себе в процессе, называемом аутокринной передачей сигналов. Этот тип клеточной коммуникации наблюдается с цитокином интерлейкином-1 в моноцитах иммунной системы. Внешний стимул продуцирует интерлейкин-1, который может связываться с рецепторами той же клетки, которая его произвела.
Ссылки
- Вонг, Е.В. (2009). Клетки: молекулы и механизмы. Получено с http://www.axopub.com/wp01/2012/02/26/download-cells-molecules-and-mechanisms/
- Keener J. & Sneyd J. (2009) Клеточный гомеостаз. По математике физиология, Междисциплинарная прикладная математика. 49-119. https://doi.org/10.1007/978-0-387-75847-3_2