ชนิดและคุณสมบัติของเซลล์สหภาพ

ทางแยกของเซลล์ มันเป็นสะพานติดต่อที่มีอยู่ระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกันหรือระหว่างเซลล์และเมทริกซ์ ข้อต่อขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อที่ศึกษาโดยเน้นการเชื่อมต่อระหว่างเยื่อบุผิวกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาท.

ในเซลล์มีโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการยึดเกาะระหว่างพวกมัน อย่างไรก็ตามองค์ประกอบเพิ่มเติมมีความจำเป็นที่เพิ่มความมั่นคงของการผูกของเนื้อเยื่อ นี่คือความสำเร็จด้วยการแยกเซลล์.

ข้อต่อแบ่งออกเป็นข้อต่อแบบสมมาตร (ข้อต่อแคบ desmosomes ในเข็มขัดและข้อต่อร่อง) และข้อต่อแบบอสมมาตร (hemidesmosomes).

ทางแยกที่แคบ, desmosomes เข็มขัด, desmosomes จุดและ hemidesmosomes เป็นข้อต่อที่อนุญาตให้ยึด; ในขณะที่รอยต่อในช่องแยกทำหน้าที่เป็นสะพานแห่งสหภาพระหว่างเซลล์ข้างเคียงทำให้การแลกเปลี่ยนตัวถูกละลายระหว่างไซโตพลาสม์.

การเคลื่อนที่ของตัวละลายน้ำและไอออนเกิดขึ้นผ่านและระหว่างส่วนประกอบของเซลล์แต่ละตัว ดังนั้นจึงมีทางเดิน transcellular ที่ถูกควบคุมโดยชุดของท่อและสายพาน ตรงกันข้ามกับทางเดินของ paracellular ซึ่งถูกควบคุมโดยการสัมผัสระหว่างเซลล์ - นั่นคือการแยกเซลล์.

ในพืชเราพบทางแยกเซลล์ที่มีลักษณะแยกทางแยกเรียกว่าพลาสโมเดม แม้ว่าพวกเขาจะแตกต่างกันในโครงสร้างของพวกเขาฟังก์ชั่นเหมือนกัน.

จากมุมมองของแพทย์ข้อบกพร่องบางอย่างในเซลล์แยกเป็นผลมาจากโรคทางพันธุกรรมที่ได้รับหรือเกิดจากความเสียหายต่อสิ่งกีดขวางเยื่อบุผิว.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 ประเภท
  • 2.1 - การเชื่อมต่อที่แคบ
  • 2.2 - รอยแยกหรือช่องว่าง
  • 2.3 - การเชื่อมต่อยึดหรือยึดมั่น
  • 2.4 -Hemidesmosomas
• 3 ชุมทางเซลลูล่าร์ในพืช
• 4 มุมมองทางการแพทย์
• 5 อ้างอิง

คุณสมบัติ

สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยโครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องและหลากหลายที่เรียกว่าเซลล์ สิ่งเหล่านี้คั่นด้วยพลาสมาเมมเบรนที่แยกออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์.

อย่างไรก็ตามแม้ว่าพวกเขาจะเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตพวกเขาไม่ได้มีลักษณะคล้ายอิฐเนื่องจากพวกเขาไม่ได้แยกจากกัน.

เซลล์เป็นองค์ประกอบที่สื่อสารกันและกับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ ดังนั้นจึงต้องมีวิธีสำหรับเซลล์ในการสร้างเนื้อเยื่อและสื่อสารในขณะที่เยื่อหุ้มเซลล์ยังไม่บุบสลาย.

ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขด้วยการปรากฏตัวของรอยต่อเซลล์ที่มีอยู่ใน epithelia จุดแยกเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างเซลล์สองเซลล์ที่อยู่ติดกันโดยจำแนกตามหน้าที่ของแต่ละข้อในข้อต่อสมมาตรและไม่สมมาตร.

การเชื่อมต่อไม่สมมาตรเป็นของ hemidesmosomes และที่การเชื่อมต่อสมมาตรปิดการเชื่อมต่อ desmosoma บนสายพาน desmosomes และการเชื่อมต่อช่อง ต่อไปเราจะอธิบายในรายละเอียดของแต่ละสหภาพ.

ชนิด

-ทางแยกแคบ

junctions ที่แคบหรือที่รู้จักกันในวรรณคดีว่า junctions อุดตันคือเซ็กเมนต์ในเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ข้างเคียงที่มีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด - เป็นชื่อ "ทางแยกแคบ" หมายถึง.

ภายใต้เงื่อนไขเฉลี่ยเซลล์จะถูกคั่นด้วยระยะทาง 10 ถึง 20 นาโนเมตร อย่างไรก็ตามในกรณีของรอยต่อแคบระยะนี้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งสองถูกสัมผัสหรือรวมเข้าด้วยกัน.

ทางแยกแคบ ๆ ทั่วไปตั้งอยู่ระหว่างผนังด้านข้างของเซลล์ข้างเคียงในระยะห่างน้อยที่สุดจากผิวด้านนอก.

ในเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวเซลล์ทั้งหมดจะสร้างสหภาพชนิดนี้เพื่อคงความเป็นเอกภาพ ในการโต้ตอบนี้เซลล์จะอยู่ในรูปแบบที่ชวนให้นึกถึงรูปแบบของแหวน สหภาพเหล่านี้ครอบคลุมปริมณฑลทั้งหมด.

โปรตีนมีส่วนร่วมในการแยกแน่น

Ocludina และ Claudina

พื้นที่ของการสัมผัสใกล้ชิดนั้นล้อมรอบทั้งพื้นผิวของเซลล์ ภูมิภาคเหล่านี้ก่อตัวเป็นแถบสัมผัส anastomosing ของโปรตีนชนิดส่งผ่านที่รู้จักกันในชื่อ occludin และ claudin ระยะเวลา anastomosis หมายถึงการรวมกันขององค์ประกอบทางกายวิภาคบางอย่าง.

โปรตีนทั้งสองนี้อยู่ในกลุ่มของ tetraespanins พวกเขามีลักษณะโดยมีสี่โดเมนเมมเบรน, สองลูปภายนอกและสองหางไซโตพลาสซึมที่ค่อนข้างสั้น.

มันถูกตั้งข้อสังเกตว่า occludin มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลโปรตีนอีกสี่ตัวที่เรียกว่า occludin ของ zonula และตัวย่อเป็น ZO กลุ่มสุดท้ายนี้รวมถึงโปรตีน ZO 1, ZO 2, ZO 3 และ afuna.

ในอีกทางหนึ่ง Claudin เป็นครอบครัวของโปรตีน 16 ตัวที่ประกอบขึ้นเป็นชุดของไฟบริลเชิงเส้นในทางแยกแคบซึ่งช่วยให้สหภาพนี้จะมีบทบาทของ "อุปสรรค" ในทางเดินของ paracellular.

Nectinas และ JAM

nectins และโมเลกุลการยึดติดของสหภาพ (ตัวย่อโดยย่อในภาษาอังกฤษ JAM) ก็ปรากฏใน junctions แคบ โมเลกุลทั้งสองนี้พบว่าเป็น homodimers ในอวกาศภายในเซลล์.

nectins นั้นเชื่อมต่อกับเส้นใยแอคตินโดยใช้โปรตีนอะวาดีน หลังดูเหมือนจะมีความสำคัญเนื่องจากในการลบการเข้ารหัสของยีนสำหรับอะฟาดีนในสัตว์ฟันแทะพวกเขานำไปสู่การตายของตัวอ่อน.

ฟังก์ชั่นของทางแยกแคบ

การแยกระหว่างเซลล์กับเซลล์เหล่านี้ทำหน้าที่สองอย่างที่จำเป็น ประการแรกคือการกำหนดขั้วของเซลล์ในเยื่อบุผิวแยกโดเมนปลายจากฐานและป้องกันการแพร่กระจายของไขมันโปรตีนและชีวโมเลกุลอื่น ๆ ที่ไม่เหมาะสม.

ดังที่เรากล่าวไว้ในคำจำกัดความเซลล์ของเยื่อบุผิวถูกจัดกลุ่มในวงแหวน โครงสร้างนี้แยกพื้นผิวเชิง apical ของเซลล์จากด้านข้างและฐานซึ่งสร้างความแตกต่างระหว่างโดเมน.

การแยกนี้ถือเป็นหนึ่งในแนวคิดที่สำคัญที่สุดในการศึกษาสรีรวิทยาของ epithelia.

ประการที่สองทางแยกที่แน่นหนาจะป้องกันไม่ให้สารผ่านชั้นของเซลล์เยื่อบุผิวซึ่งแปลว่าเป็นสิ่งกีดขวางทางเดินของ paracellular.

-รอยแยกหรือช่องว่าง

รอยแยกช่องว่างหรือช่องว่างที่พบในภูมิภาคท ในทางแยกที่แยก cytoplasms ของเซลล์เชื่อมต่อและการเชื่อมต่อทางกายภาพถูกสร้างขึ้นที่ผ่านของโมเลกุลขนาดเล็กสามารถเกิดขึ้นได้.

ข้อต่อระดับนี้พบได้ในแทบทุกเซลล์เยื่อบุผิวและในเนื้อเยื่อชนิดอื่น ๆ ซึ่งมีจุดประสงค์ที่หลากหลาย.

ยกตัวอย่างเช่นในเนื้อเยื่อหลายช่องแยกอาจเปิดหรือปิดเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณ extracellular เช่นกรณีที่มีสารสื่อประสาทโดปามีน การมีอยู่ของโมเลกุลนี้จะลดการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทในเรตินาในการตอบสนองต่อความเข้มแสงที่เพิ่มขึ้น.

โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับรอยต่อรอยแยก

รอยแยกช่องแยกเกิดจากโปรตีนที่เรียกว่า connexins ดังนั้น "conexón" ได้รับจากการรวมกันของหก connexin monomenos โครงสร้างนี้เป็นทรงกระบอกกลวงที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม.

connexons ถูกจัดเรียงเพื่อให้ท่อถูกสร้างขึ้นระหว่างไซโตพลาสม่าของเซลล์ที่อยู่ติดกัน นอกจากนี้ connexons มีแนวโน้มที่จะรวมและรูปแบบของแผ่นเปลือกโลก.

หน้าที่ของรอยต่อร่อง

ด้วยการก่อตัวของพันธะเหล่านี้การเคลื่อนที่ของโมเลกุลบางอย่างระหว่างเซลล์ข้างเคียงสามารถเกิดขึ้นได้ ขนาดของโมเลกุลที่จะขนส่งนั้นแตกหักเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมคือ 1.2 เช่นแคลเซียมไอออนและวงจร adenosine monophosphate.

โดยเฉพาะมันเป็นไอออนอนินทรีย์และโมเลกุลที่ละลายในน้ำที่สามารถถ่ายโอนจากไซโตพลาสซึมของเซลล์ไปยังไซโตพลาสซึมที่ต่อเนื่องกัน.

ความเข้มข้นของแคลเซียมมีบทบาทสำคัญในช่องนี้ เมื่อความเข้มข้นของแคลเซียมเพิ่มขึ้นท่อแกนจะปิดลง.

ด้วยวิธีนี้ข้อต่อร่องมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการของการมีเพศสัมพันธ์ทางไฟฟ้าและทางเคมีระหว่างเซลล์ที่เกิดขึ้นในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจซึ่งมีความรับผิดชอบในการส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้า.

-จุดยึดหรือการเชื่อมต่อสานุศิษย์

ด้านล่างข้อต่อแคบเราพบข้อต่อยึด โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับผิวปลายของเยื่อบุผิว ในกลุ่มนี้เราสามารถแยกแยะกลุ่มหลักได้สามกลุ่มคือ zonula adherens หรือ desmosoma ในแถบ, macula adherens หรือ desmosome point และ desmosome.

ในการแยกประเภทนี้เยื่อหุ้มเซลล์ที่อยู่ติดกันซึ่งถูกรวมเข้าด้วยกันโดย zonules และ adherens macules จะถูกคั่นด้วยระยะห่างของเซลล์ที่ค่อนข้างกว้าง - หากเราเปรียบเทียบพวกมันกับพื้นที่ต่ำสุดที่มีอยู่ในกรณีของการแยกที่แคบ.

พื้นที่ว่างระหว่างเซลล์นั้นถูกครอบครองโดยโปรตีนที่อยู่ในตระกูลของ cadherins, desmogleins และ desmocolinas ซึ่งเชื่อมโยงกับแผ่น cytoplasmic ที่มีโปรตีนอื่น ๆ ที่เรียกว่า desmoplaquina, placoglobina และ placofilina.

การจำแนกประเภทของข้อต่อสมอ

โซโนลาปฏิบัติตาม

ในกรณีของข้อต่อแคบในข้อต่อยึดเรายังสังเกตรูปแบบของการจัดเรียงในรูปแบบของแหวนหรือเข็มขัด zonula adherens นั้นสัมพันธ์กับ actin microfilm ผ่านการทำงานร่วมกันของโปรตีนสองชนิด: cadherins และ catenins.

Macula ปฏิบัติตาม

ในบางกรณีโครงสร้างนี้เป็นที่รู้จักกันเพียงแค่ว่า desmosoma มันเป็นชุมทาง punctate ที่เกี่ยวข้องกับเส้นใยกลางที่เกิดขึ้นจากเคราติน ในบริบทนี้โครงสร้างเคราตินกล่าวเรียกว่า "tonofilimanetos" เส้นใยขยายจากจุดหนึ่งไปยังอีกในเซลล์เยื่อบุผิว.

Point desmosomas

สิ่งเหล่านี้ให้ความแข็งแรงและความแข็งแกร่งแก่เซลล์เยื่อบุผิว ดังนั้นจึงเชื่อว่าหน้าที่หลักของมันเกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างและรักษาเสถียรภาพของเซลล์ข้างเคียง.

Desmosomes สามารถนำมาเปรียบเทียบกับหมุดประเภทหรือรอยเชื่อมเนื่องจากคล้ายกับจุดเล็ก ๆ ที่แยกจากกันและไม่ใช่วงดนตรีต่อเนื่อง.

เราพบข้อต่อประเภทนี้ในแผ่นอึกทึกที่เชื่อมต่อ cardiocytes ในกล้ามเนื้อหัวใจและในเยื่อหุ้มสมองที่ปกคลุมพื้นผิวด้านนอกของสมองและไขสันหลัง.

-hemidesmosome

Hemidesmosomes ตกอยู่ในหมวดหมู่ของรอยต่ออสมมาตร โครงสร้างเหล่านี้มีฟังก์ชั่นการยึดโดเมนฐานของเซลล์เยื่อบุผิวที่มีแผ่นฐานพื้นฐาน.

ใช้คำว่า hemidesmosome เพราะโครงสร้างนี้ดูเหมือนว่า "ปานกลาง" desmosoma อย่างไรก็ตามจากมุมมองขององค์ประกอบทางชีวเคมีของพวกเขาทั้งสองสหภาพมีความแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง.

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องชี้แจงว่า desmosomes มีหน้าที่ในการเกาะติดเซลล์ข้างเคียงกับเซลล์อื่นในขณะที่หน้าที่ของ hemidesmosome คือการเข้าร่วมเซลล์กับ basal lamina.

ซึ่งแตกต่างจาก macula adherens หรือ desmosoma, hemidesmosomes มีโครงสร้างที่แตกต่างกันประกอบด้วย: lamina cytoplasmic ที่เกี่ยวข้องกับเส้นใยกลางและจานของเยื่อหุ้มภายนอกซึ่งมีความรับผิดชอบในการเข้าร่วม hemidesmosome เพื่อ basal lamina โดยวิธีการ ไส้สมอ.

หนึ่งในหน้าที่ของ hemidesmosomes คือการเพิ่มความมั่นคงโดยรวมของเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวขอบคุณการมีอยู่ของเส้นใยระดับกลางของโครงร่างโครงกระดูกที่ติดอยู่กับส่วนประกอบของแผ่นฐาน.

รอยแยกของเซลล์ในพืช

อาณาจักรพืชขาดการเชื่อมต่อเซลล์ส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้ข้างต้นยกเว้นการทำงานที่คล้ายคลึงกับการแยกทางแยก.

ในพืชไซโตพลาสม่าของเซลล์ที่อยู่ติดกันนั้นเชื่อมต่อกันด้วยทางเดินหรือช่องทางที่เรียกว่าพลาสม่า.

โครงสร้างนี้สร้างความต่อเนื่องจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป แม้ว่ามันจะมีโครงสร้างที่แตกต่างจากรอยแยกรอยแยก แต่ก็มีบทบาทที่คล้ายกันมากทำให้สามารถผ่านอิออนและโมเลกุลขนาดเล็กได้.

มุมมองทางการแพทย์

จากมุมมองของแพทย์สหภาพเซลล์เป็นปัญหาที่เกี่ยวข้อง มันถูกค้นพบว่าการกลายพันธุ์ในยีนที่รหัสสำหรับโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการแยกถูกแปลเป็นโรคทางคลินิก.

ตัวอย่างเช่นหากมีการกลายพันธุ์บางอย่างในยีนที่รหัสสำหรับประเภทเฉพาะของ claudin (หนึ่งในโปรตีนที่เป็นสื่อกลางในการทำงานร่วมกันในทางแยกประเภทแคบ) มันทำให้เกิดโรคที่หายากในมนุษย์.

นี่คืออาการของการสูญเสียแมกนีเซียมในไตและอาการรวมถึงปริมาณแมกนีเซียมและอาการชักในระดับต่ำ.

นอกจากนี้ยังพบว่าการกลายพันธุ์ในยีนที่มีรหัสสำหรับโปรตีนเนทิน 1 มีหน้าที่ในการรักษาอาการปากแหว่งเพดานโหว่หรือริมฝีปากแหว่ง เงื่อนไขนี้ถือเป็นหนึ่งในความผิดปกติที่พบบ่อยที่สุดในทารกแรกเกิด.

การกลายพันธุ์ในยีน nectin 1 นั้นเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขอื่นที่เรียกว่า ectodermal dysplasia ที่มีผลต่อผิวหนังผมเล็บและฟันของมนุษย์.

Foliar pemphigus เป็นพยาธิสภาพของผิวหนังที่ถูกกำหนดโดย autoantibodies ต่อต้าน desmoglein 1 ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่รับผิดชอบในการรักษาความเหนียวแน่นของผิวหนังชั้นนอก.

การอ้างอิง

1. Alberts, B. , Bray, D. , Hopkin, K. , Johnson, A.D. , Lewis, J. , Raff, M. , ... & Walter, P. (2015). ชีววิทยาของเซลล์ที่สำคัญ. วิทยาศาสตร์พวงมาลัย.
2. Cooper, G. M. , & Hausman, R. E. (2000). เซลล์: วิธีโมเลกุล. ผู้ร่วมงาน Sinauer.
3. Curtis, H. , & Barnes, N. S. (1994). ขอเชิญทางชีววิทยา. Macmillan.
4. ฮิลล์, R.W. , Wyse, G.A. , แอนเดอร์สัน, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาสัตว์. ผู้ร่วมงาน Sinauer.
5. Karp, G. (2009). เซลล์และอณูชีววิทยา: แนวคิดและการทดลอง. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A. , & Tres, L. (2016). จุลชีววิทยาและเซลล์ชีววิทยา: ความรู้เบื้องต้นทางพยาธิวิทยา. เอลส์เวียร์บราซิล.
7. Lodish, H. , Berk, A. , Darnell, J.E. , ไกเซอร์, C.A. , Krieger, M. , Scott, M.P. , ... & Matsudaira, P. (2008). ชีววิทยาของเซลล์ระดับโมเลกุล. Macmillan.
8. Voet, D. , & Voet, J. G. (2006). ชีวเคมี. Ed. Panamericana การแพทย์.