קולטנים

קולטנים לקבל גירויים ואותות מהסביבה ולהעביר אותם לעיבוד. בביוכימיה ביומולקולות מסוימות ובפיזיולוגיה תאי החישה מתפקדים כקולטנים.

מהם קולטנים?

במובן הרחב ביותר, קולטן הוא מכשיר איתות המגיב להשפעות ספציפיות. גם הביוכימיה וגם הפיזיולוגיה מדברים על קולטנים. בביוכימיה, מדובר בחלבונים או מתחמי חלבון שיכולים לקשור מולקולות איתות.

כל קולטן ביוכימי יכול לקשור מולקולה אחת בלבד לפי עקרון המנעול והמפתח. יש לה בדיוק את הקבוצה הפונקציונלית המתאימה למולקולה המקבלת. הקולטנים קיימים כבר למספר גדול של איתותים אפשריים. האם הם מגיבים כעת תלוי בנוכחות מולקולת האיתות המתאימה. בפיזיולוגיה, תאי החישה נחשבים לקולטנים.

אולם, בינתיים מושג הקולטן משתנה. כיום נקראים גם קולטנים חושיים חיישנים יָעוּדִי. אלה בתורם מחולקים לתאי חישה ראשוניים ומשניים. בעוד שתאי חישה ראשוניים מפתחים פוטנציאל פעולה, תאי חישה משניים מקבלים רק את האותות. גם עם החיישנים, קבלת האות מופעלת על ידי קולטנים ביוכימיים.

אנטומיה ומבנה

הקולטנים הביוכימיים ממוקמים על פני השטח של ביוממברנות או בציטופלסמה או בגרעין התא. קולטני הממברנה הם חלבונים שעברו שינוי כימי ויכולים לקשור מולקולות אות. כל קולטן יכול לקשור מולקולת איתות מיוחדת אחת בלבד. כאשר קשר זה מתרחש, מופעלים תהליכים חשמליים או כימיים הגורמים לתגובה בתא, ברקמה או בגוף כולו.

קולטני הממברנה מחולקים לקולטנים יונוטרופיים ומטבוטרופיים בהתאם לאופן פעולתם. קולטנים יונוטרופיים הם תעלות יון הנפתחות כאשר הם נקשרים ליגנדים ומובילים לשינוי במוליכות החשמלית של הממברנות. קולטנים מטבוטרופיים גורמים לשינויים בריכוז חומרי המסנגר המשני. קולטנים גרעיניים תאיים נקשרים בציטופלזמה או בגרעין כמולקולות אות, למשל הורמונים סטרואידים, ובדרך זו שולטים בביטוי הגנים בגרעין התא. בכך הם מתווכים תגובות הורמונליות מסוימות.

בפיזיולוגיה, כאמור, תאי החישה נקראים קולטנים. ישנם סוגים שונים של קולטנים כמו קולטני ברורים (לגירויים ללחץ), קולטנים כימיים, פוטו-קולטנים, קולטני חום, קולטני כאב או פרופריוצפטורים.

פונקציה ומשימות

באופן כללי, לקולטנים יש את הפונקציה של קבלת והעברת אותות או גירויים. מולקולות הקולטות פועלות לפי עקרון הנעילה והמפתח, עם קולטן נפרד לכל מולקולת אות. במהלך קשירת ליגנד נוצרים ומועברים אותות חשמליים או מפל אותות תוך תאיים נגרם כתוצאה משינויים בריכוז מולקולות המסנג'ר.

קולטנים גרעיניים, למשל, מתווכים תגובות הורמונליות באמצעות הפעלת גנים. תאי החישה מקבלים גם את האותות הפיזיים או הכימיים דרך קולטנים ביוכימיים. עם זאת, הם נקראים גם קולטנים או חיישנים. הסוגים השונים של תאי חישה מקבלים מטלות שונות. הקולטנים הכימיים אחראים לתפיסת רשמי הטעם והריח. הם גם מווסתים את הנשימה על ידי מדידת ריכוזי יוני החמצן, הפחמן הדו-חמצני והימן. קולטני הברור רושמים ללא הרף את לחץ הדם העורקי והוורידי ומשדרים את הערכים למוח.

לפיכך הם אחראים לתפקוד תקין של מערכת הלב וכלי הדם. קולטני הצילום מקבלים את גירויי האור וממלאים תפקיד מפתח בתהליך הוויזואלי. קולטנים תרמיים משמשים לתפיסת שינויי טמפרטורה וטמפרטורה. ישנם קולטנים מיוחדים לחום וקור. קולטנים תרמיים מסוימים מווסתים את ההומאוסטזיס של חום הגוף. קולטנים מיוחדים כמו פרופריוצפטורים (צירי שרירים), למשל, רושמים את אורך שרירי השלד.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות

מחלות שונות נגרמות ישירות בגלל תקלה של קולטנים. לדוגמא, כאשר קולטני המנגנון של תקלה בעמוד השדרה הצווארי נוצרים סחרחורת ובחילה. מחלות עמוד השדרה הצווארי אינן כה נדירות. בנוסף לסחרחורות, מופיעים תסמינים כמו אובדן שמיעה פתאומי, טינטון, הפרעות ראייה, הפרעות ריכוז והפרעות תחושתיות אחרות.

מחלות אחרות כמו הפרעות בקצב הלב, אנגינה פקטוריס, הפרעות במערכת העיכול, הפרעות בשלפוחית ​​השתן או אסטמה של הסימפונות יכולות להתעורר גם על בסיס הפרעות קולטן. סוכרת מסוג II מתפתחת כחלק מהתסמונת המטבולית. עמידות לאינסולין יכולה להתפתח בתהליכים מטבוליים מסוימים. אם אתה עמיד לאינסולין, עדיין מופק מספיק אינסולין, אך קולטן האינסולין כבר לא מגיב כראוי. יעילות האינסולין פוחתת. לכן מעודדים את הלבלב לייצר עוד יותר אינסולין. זה יכול להוביל למיצוי מוחלט שלהם.

הסוכרת מתגלה. מחלות נפשיות רבות נגרמות מהפרעות בהעברת גירויים. מה שמכונה מעבירים עצביים משמשים כאן כחומרים שליחים ביוכימיים. מעבירים עצביים אלה מעבירים את המידע שלהם על ידי קשירה לקולטנים. אם הקולטנים חסומים על ידי חומרים אחרים או אם הם אינם מתפקדים כראוי מסיבות אחרות, זה יכול להוביל להפרעות פסיכולוגיות משמעותיות. יש תרופות פסיכוטרופיות העובדות ישירות על הקולטנים. יש המחקים את תפקודו של המוליך העצבי ונקשרים לקולטן המתאים. תרופות פסיכוטרופיות אחרות משמשות לחסימת קולטנים למועברים עצביים פיזיולוגיים כאשר ישנה עצבנות פסיכולוגית מוגברת.

לכן, כאשר נוטלים תרופות אלו, תמיד יש תופעות לוואי המובילות להפחתת הביצועים. ישנן גם כמה מחלות גנטיות שקשורות לקולטנים. יותר ויותר מוטציות קולטן מתגלות שיכולות להוביל לחוסר יעילותן. מצד שני ידועות גם מחלות אוטואימוניות המכוונות נגד קולטנים. דוגמה ידועה היא ההפרעה האוטואימונית myasthenia gravis, בה נפגעת העברת האותות בין עצבים לשרירים.