In che modo la comunicazione tra le cellule aiuta a mantenere l'omeostasi

La comunicazione cellulare svolge un ruolo vitale nel mantenere un ambiente interno stabile in un processo noto come omeostasi rispondendo a indizi interni ed esterni. Il funzionamento delle cellule in un particolare tessuto dipende dalla segnalazione cellulare per rispondere al loro ambiente. La comunicazione cellulare è lo scambio di informazioni tra le cellule di un tessuto. La segnalazione cellulare è il principale metodo di comunicazione cellulare che consente il coordinamento tra un gruppo di cellule all'interno di un tessuto. La comunicazione intercellulare avviene attraverso lo spazio extracellulare con l'aiuto di ormoni, neurotrasmettitori o citochine. Le tre fasi della comunicazione cellulare sono ricezione, trasduzione e risposta. 

Aree chiave coperte

1. Cos'è la comunicazione cellulare
     - Definizione, Caratteristiche, Processo
2. Cos'è l'omeostasi
     - Definizione, caratteristica, processo
3. In che modo la comunicazione tra le cellule aiuta a mantenere l'omeostasi
     - Ruolo della comunicazione cellulare nel mantenimento dell'omeostasi

Termini chiave: comunicazione cellulare, segnali chimici, omeostasi, cicli di feedback negativi, cicli di feedback positivi

Cos'è la comunicazione cellulare

La comunicazione cellulare si riferisce a uno dei tanti modi in cui le cellule viventi di un organismo comunicano tra loro. Si verifica principalmente per mezzo di segnali chimici / messaggeri attraverso un processo noto come segnalazione cellulare. Questi segnali chimici sono principalmente proteine ​​prodotte da una cellula e secrete nello spazio extracellulare. Questi segnali chimici possono essere ormoni, neurotrasmettitori o citochine. Ricezione, trasduzione e risposta sono le tre fasi della comunicazione cellulare.

Ricezione

Le molecole di segnalazione fungono da ligandi che si legano specificamente alle molecole note come recettori sulla superficie delle cellule di un tessuto. Questi recettori cambiano la loro conformazione al legame con il ligando, trasmettendo il segnale allo spazio intracellulare. I tre principali tipi di recettori sulla membrana cellulare sono recettori dei canali ionici, recettori tirosin-chinasi e recettori accoppiati a proteine ​​G.

trasduzione

Il cambiamento nella conformazione del recettore transmembrana avvia una specifica via di trasduzione del segnale, che è composta da diversi passaggi. Le molecole coinvolte nella via di trasduzione del segnale sono note come molecole relè. I molteplici passaggi nella trasduzione consentono la regolazione del percorso.

Risposta

Alla fine del percorso di trasduzione del segnale, una specifica risposta cellulare come la replicazione del DNA, l'espressione genica, l'azione enzimatica, ecc., Viene avviata all'interno della cellula. Viene mostrato un percorso di segnalazione cellulare Figura 1.

Figura 1: Segnalazione cellulare

La comunicazione cellulare è coinvolta nello sviluppo, nella riparazione dei tessuti, nell'immunità e nell'omeostasi.

Cos'è l'omeostasi

L'omeostasi si riferisce a qualsiasi processo autoregolante mediante il quale i sistemi biologici mantengono la stabilità mentre si adattano alle condizioni per una sopravvivenza ottimale. L'omeostasi è mantenuta da anelli di feedback negativi e positivi. 

Loop di feedback negativi

Il ciclo di feedback negativo è una reazione che provoca una diminuzione della funzione, in risposta a qualche tipo di stimolo. Il mantenimento dei livelli di zucchero nel sangue, pressione sanguigna, pH del sangue, bilancio ossigeno / biossido di carbonio, bilancio idrico (osmoregolazione), bilancio acido / base, livelli di calcio e bilancio energetico sono esempi di anelli di feedback negativi.

Figura 2: Regolazione dei livelli di calcio

Loop di feedback positivi

Gli anelli di feedback positivi sono coinvolti nell'amplificazione dello stimolo. Durante il parto, le contrazioni uterine sono stimolate dall'ossitocina. Il rilascio di più ossitocina produce contrazioni più forti.

In che modo la comunicazione tra le cellule aiuta a mantenere l'omeostasi

L'omeostasi è il mantenimento di un ambiente interno stabile all'interno del corpo. La comunicazione cellulare svolge un ruolo fondamentale nell'omeostasi. I segnali chimici come ormoni, neurotrasmettitori o citochine fungono da molecole che aiutano a inviare segnali agli organi interni o ai tessuti del corpo. La comunicazione intercellulare tra le cellule di un tessuto aiuta il tessuto a funzionare come una unità. Pertanto, i tessuti o gli organi del corpo possono alterare il loro funzionamento in base ai segnali di ricezione, mantenendo i livelli definiti o le condizioni di un particolare organismo.

Conclusione

La comunicazione cellulare è il meccanismo per inviare segnali tra le cellule di un particolare tessuto. Aiuta a mantenere un ambiente interno stabile del corpo inviando segnali a tutte le cellule di organi e tessuti. Quindi, gli organi e i tessuti possono funzionare insieme per ottenere una particolare funzione all'interno del corpo.

Riferimento:

1. "Introduzione al segnale cellulare". Khan Academy, disponibile qui.
2. "Omeostasi". Khan Academy, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "EGFR signaling pathway" di EGFR_signaling_pathway.png: Eikuchderivative work: Anassagora (talk) - EGFR_signaling_pathway.png (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "625 Calcium Homeostasis" di Anatomy & Physiology, sito Web Connexions, 19 giugno 2013. - OpenStax College (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia