Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шеперд Г. -> "Нейро-биология Том 1" -> 107

Нейро-биология Том 1 - Шеперд Г.

Шеперд Г. Нейро-биология Том 1 — М.: Мир, 1987. — 455 c.
Скачать (прямая ссылка): neyrobiologiyat11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 168 >> Следующая

Решив начать отсюда, мы должны дать определение предмету нашего изучения. Химическую чувствительность можно разделить на четыре категории: общую химическую чувствительность, внутренние рецепторы, вкус и обоняние. Общую химическую чувствительность проявляют все те клетки, которые чувствительны к специфическим молекулам или другим химическим веществам и реакции которых передаются в виде сигналов в нервную систему. Внутренние рецепторы составляют подкласс тех рецепторов, которые специализированы на сообщениях о различных жизненно важных аспектах химического состава тела. Вкус и обоняние известны всем как отдельные химические модальности: вкус — для чувствительности к веществам, попадающим к нам в рот, а обоняние — для чувствительности к веществам, содержащимся в воздухе и поступающим* например, из пищи.
287
288
III. Сенсорные системы
Общая химическая чувствительность
С первобытными существами, жившими в докембрийские ©ремена, во многих отношениях сходны современные - прокариоты— бактерии. Хотя на первый взгляд они далеки от темы ^рецепторов, но на самом деле они обладают многими свойствами, интересными для нейробиологии. В качестве примера можно взять грам-отрицательную бактерию Escherichia coli, •нормальную обитательницу кишечника человека, ставшую во многом основой нашего понимания молекулярной генетики.
Е. coli, как и многие другие бактерии, обладает свойством хемотаксиса (хемо — химическая, таксис — ориентация). У них •имеются маленькие жгутики, посредством которых они движутся, плывут к благоприятной среде и уплывают от неблагоприятной. Они проделывают это посредством так называемого «кувыркания», показанного на рис. 12.1. Благоприятна та среда, которая содержит питательные вещества, такие как сахара ет аминокислоты, нужные для выживания организма; неблагоприятная среда лишена питательных веществ или содержит токсины и другие вредные вещества. Организм «чувствует» питательные субстраты посредством рецепторных молекул, лежащих непосредственно вне клеточной мембраны или внедренных в нее. Этот механизм чувствительности схематически показан на рис. 12.1. Связывание субстрата (галактозы) с рецепторной молекулой создает комплекс субстрат — рецептор, который затем активирует молекулу особого сигнального белка, щронизывающую всю толщу клеточной мембраны. Как пола-тают, эта активация вызывает конформационное изменение в ¦белке, которое действует как сигнал, запускающий цепочку внутриклеточных реакций, приводящую к соответствующему управлению движением жгутика.
Хотя некоторые детали этого сенсорного механизма присущи только бактериям, сам принцип цепи специфических молекулярных взаимодействий свойствен многим хемосенсорным реакциям. Стимулирующие молекулы только запускают процесс, а те молекулы, которые клетка действительно использует, поглощаются с помощью других механизмов. Реакция проявляет специфичность (галактоза лучше всего действует на рецепторы галактозы), суммацию (реакции на два или более разных типа молекул суммируются) и адаптацию (резкая реакция на новый стимул или усилившуюся стимуляцию, постепенное снижение реакции при неизменном уровне стимуляции). Природа некоторых рецепторных молекул установлена (это белки с мол. •массой 8000—76000). Генетический контроль рецепторных мо-.лекул и некоторых молекул, участвующих во внутриклеточной лереработке сигналов, изучается при помощи мутантов и сопоставляется со всеми накопленными знаниями о генетике
12. Химическая чувствительность
239
О
Наружная стенка Мембрана
клетки Периплазма клетки
Ш
гоп Неактивная конформация
л* :/ / U . л г* -.г. * . ^
г
¦Л»
Внутриклеточный Метилирование Изменение
С а*+
положения
жгутиков
Активная
конфор.иация
Механизм поглощения
Рис. 12.1. Хеморецепция у бактерий. Вверху — хемотаксис. Бактерия плывет с сомкнутыми жгутиками вверх по градиенту питательного вещества (1), «кувыркается», когда чувствует неблагоприятную среду (2), плывет в случайном направлении (3) и, наконец, чувствует благоприятный градиент и плывет по нему (4). Внизу представлен молекулярный механизм химической чувствительности. (Koshland, 1980.)
Е. colL Таким образом, бактерии открывают интересную возможность проникнуть в природу химических рецепторных механизмов и их генетического контроля.
Внутренние хеморецепторы
Как уже было сказано (см. табл. 11.1), чувствительность к специфическим веществам, необходимым для организма, распределена между клетками разных типов. Обычно специфиче-
280
111. Сенсорные системы
ские рецепторные механизмы содержатся в клетках одного типа, и эти клетки, грушШруясь, образуют сенсорный орган.
У беспозвоночных внутренние рецепторы химических веществ изучены сравнительно мало. Одним из примеров является осфрадиальный орган моллюсков. Как было указано в главе 2, он расположен под мантией и, как полагают, чувствителен к составу воды, протекающей через мантийную полость. Поскольку вода поступает непосредственно из внешней среды, осфрадиальный орган, собственно говоря, не внутренний рецептор, но его деятельность важна для поддержания состава внутренних жидкостей организма.
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 168 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed