Διακυτταρική επικοινωνία Πώς επικοινωνούν μεταξύ τους γειτονικά κύτταρα απομακρυσμένα κύτταρα Με α. διαμεμβρανική επαφή β. μηνυματοφόρα μόρια, όπως ορμόνες νευροδιαβιβαστές (μεταξύ νευρώνων,νευρώνων-μυών, νευρώνων-άλλων ιστών) κυτταροκίνες (κυτοκίνες) ΖΩΑ, κυτοκινίνες, ΦΥΤΑ

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Φυλετική αναπαραγωγή ακόμη και στους μύκητες!

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Επικοινωνία μεταξύ βακτηρίων Αίσθηση απαρτίας

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010

Αυτοκρινής και παρακρινής διακυτταρική επικοινωνία Ένα κύτταρο εκκρίνει παράγοντες που επηρεάζουν το ίδιο (αυτοκρινής επικοινωνία) και τα διπλανά του (παρακρινής επικοινωνία). Στα ζώα αυτοί οι παράγοντες ονομάζονται κυτταροκίνες, ενώ στα φυτά κυτοκινίνες Μπορεί επίσης να υπάρξει και επικοινωνία μέσω της παρουσίας συγκεκριμένων πρωτεϊνών στη μεμβράνη του οι οποίες αναγνωρίζουν και αναγνωρίζονται από δομικά στοιχεία σε γειτονικά κύτταρα.

Χαρακτηριστικά των κυτταροκινών και κυτοκινινών Κυτταροκίνες, πρωτεΐνες διαλυτές στο αίμα και άλλα φυσιολογικά υγρά. Δραστικές σε συγκεντρώσεις από nΜ έως pΜ!!* Κυτοκινίνες, μικρού μοριακού βάρους οργανικές ουσίες, επίσης δραστικές σε επίπεδα nM. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3894907/ ελεύθερα προσβάσιμο άρθρο *Για μια κυτταροκίνη ΜΒ 17.000 g (τυπικό), αν είναι όντως δραστική σε επίπεδο συγκέντρωσης από 1 nM έως 1 pM αντίστοιχα, αυτό σημαίνει ότι θα έχει δράση σε συγκεντρώσεις από 17 ng/mL έως 17 pg/mL (17 ppb έως 17 ppt).

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Τρόπος δράσης πρωτεϊνικών μηνυματοφόρων μορίων (π.χ. κυτταροκινών και ορμονών)

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Εξειδίκευση των τρόπων δράσης, 1 (προαιρετικό)

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Εξειδίκευση των τρόπων δράσης, 2 (προαιρετικό)

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Εξειδίκευση των τρόπων δράσης, 3 (προαιρετικό)

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Εξειδίκευση των τρόπων δράσης, 4 (προαιρετικό) Αυτός ο τρόπος αφορά στεροειδείς ορμόνες και κυτοκινίνες.

Καταρράκτης αντιδράσεων Ενίσχυση του σήματος Σκεφτείτε ότι σε κάθε αντίδραση το σήμα πολλαπλασιάζεται κατά 100 φορές. Στις δύο αντιδράσεις γίνεται 10.000 ισχυρότερο, στις τρεις 1.000.000 φορές και στις 4 γίνεται 100.000.000 φορές ισχυρότερο!

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Μια από τις πιο συνήθεις συνέπειες της επίδρασης κυτταροκινών και άλλων μηνυματοφόρων μορίων σε κύτταρα είναι η παροδική ( ms - s) αύξηση της συγκέντρωσης ασβεστίου στο διαλυτό τμήμα του κυτταροπλάσματος

Ο ρόλος του ιόντος ασβεστίου μέσα στο κύτταρο (προαιρετικό)

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Απόπτωση: προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος Καιρός του τεκείν, καιρός του αποθανείν, Εκκλησιαστής

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Απόπτωση (συνέχεια) Προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. Μεσολαβείται από τα μιτοχόνδρια: ο τερματισμός της λειτουργίας των 1. Στερεί το κύτταρο από ενέργεια, και 2. συνάμα ενεργοποιεί καταλύτες που τεμαχίζουν το γενετικό υλικό, οπότε το κύτταρο δεν έχει τη παραμικρή ελπίδα σωτηρίας.

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Απόπτωση: ο θαυμαστός τρόπος ανάπτυξης του οργανισμού με τον προγραμματισμένο θάνατο κυττάρων που δεν χρειάζονται πια.

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 Το καλαμάρι, Ο πολύ βολικός οργανισμός μελέτης των νευρώνων Οι γιγάντιοι νευράξονες του καλαμαριού είναι τόσο φαρδείς, μπορεί να παρκάρεις ακόμη και φορτηγό εκεί μέσα! Philip Hollander, Ohio State Univ. 19

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 Μεταβίβαση ερεθισμάτων μεταξύ δύο νευρώνων Η βραχύβια μεταβολή της διαφοράς δυναμικού της κυτταρικής μεμβράνης ενός νευρικού κυττάρου μεταφέρεται από την μια άκρη του νευρώνα στην άλλη! Γρήγορη μετάβαση σημάτων σε μήκος μέτρων!! 21

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 Γιατί είναι σημαντικό να διατηρούνται οι ιοντικές συγκεντρώσεις νατρίου, καλίου, χλωρίου κλπ. σταθερές 22

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 Γραμμωτοί μύες, Μυικές ίνες, Μυικά ινίδια Το πρώτο βήμα στη διέγερση ενός γραμμωτού μυός είναι το σήμα που προέρχεται από τον γειτονικό νευρώνα, το οποίο οδηγεί στην εκπόλωση, την αύξηση της συγκέντρωσης Ενδοκυτταρικού ασβεστίου, και μυική σύσπαση. 23

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 Μυική συστολή και χάλαση (προαιρετικό) 24

CAMPBELL – REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜ ΙΙΙ, ΠΕΚ 2013 25

Ανακεφαλαίωση Τα κύτταρα σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό επικοινωνούν μεταξύ τους με την έκκριση ουσιών ή με ηλεκτρικά σήματα. Τα τελευταία πάλι σε έκκριση ουσιών οδηγούν. Αυτή η επικοινωνία είναι προσαρμοσμένη στις ανάγκες του οργανισμού, π.χ. στα φυτικά κύτταρα η επικοινωνία περιορίζεται σε σχετικά τοπικό επίπεδο, ενώ στα ζωικά μπορεί να αφορά μηνύματα από τη μια άκρη του ζώου στην άλλη Γίνεται με τρόπους που αποδίδουν το καλύτερο αποτέλεσμα με τα λιγότερα δυνατά μέσα, λόγω υψηλής εξειδίκευσης των μηνυματοφόρων μορίων