细胞能够自己产生能量吗？细胞之间的信息靠什么传递的吗
细胞能够自己产生能量吗？细胞之间的信息靠什么传递的吗心脏的间隙连接和自然杀伤细胞都是需要细胞间互相接触的例子 但如果想与比较远的的细胞通讯呢？那取决于有多远如果是与附近的细胞交流就只是在邻近的细胞之间旁分泌信号就派上用场了在这类的细胞信号中细胞会释放配体到它周围的组织液中它们可能会遇到相匹配的受体如果没有的话 配体不会起作用然后被降解当你被割伤时就会看到这一效应当血管内部的薄层上皮细胞也就是内皮细胞被破坏时它会向周围的血液中释放一些化学物质 这些化学物质会引发一系列生物反应从而使血小板聚集于伤口处血小板与其他结缔组织聚集在伤口表面开始伤口愈合的第一步这就是旁分泌信号的伟大之处因为你只想让配体作用于周围的细胞如果血液里的血小板突然全部聚集 这会很糟所以旁分泌是和周围细胞通讯的好方法但它们也可以通过一些相同的机制与自身通讯这就是自分泌信号 .细胞释放配体并与自身表面的受体结合这就像早上给自己写了个便条然后中午看了它我们在几个不同的地方看到自分泌
你是否有这样的经历
你正给一个人发信息
不需要及时回复 也不是那么重要
你只是随便聊聊今天的工作
聊一聊办公室八卦
聊天之余 你翻看社交媒体
看到你正聊天的朋友
发布了一个他们小孩的视频
非常可爱
于是你又在这个社交软件上给他发了消息
这下你就尴尬了
对容易想多的人而言 这是噩梦
你意识到你正用两个
不同的软件进行单独的对话吗？
你是否继续过着这种双重生活
在某种薛定谔式的短信对话中
存在两个不同现实世界的自己？
你会做难以置信的事 给那个人打电话吗？
这就是我们体内的细胞要应付之事的宏观版本
只不过细胞不需要考虑人情世故
你不仅是在用两个不同的社交软件聊天
你体内也有数以亿计的交流
在细胞间或细胞内发生
可以是相邻细胞间的交流
也可以相距一米以外的细胞间的交流
这种交流不仅基于信息数量
也基于信息传递方式
所以在今天的视频中
我们将了解到底什么是细胞信号
以及细胞如何从点到点获得信息
我本来不想告诉你
但细胞不使用表情符号
为了交流 你必须掌握某类语言
虽然我个人完全能用尼古拉斯•凯奇的表情包进行交流
但你体内的细胞用起来没那么熟练
我知道你在想什么
他是一个既有品位又有文化的人
我完全同意
另一方面 细胞用的是化学语言
细胞释放的信息是一种叫配体的化学物质
配体的形状和大小多样
配体就是能与受体结合的分子
受体就是字面意思所表示的那样
某种合成的蛋白质只能接受特定的配体
受体可以存在于细胞外或细胞内
可想而知
不同的情况会使用不同的配体与受体
就像讲激素那一期提到的
一些化学物质像类固醇能穿过细胞膜
与细胞内的受体结合
但其他蛋白质类激素不能穿过细胞膜
只能与细胞表面的受体结合
并且用这种方式交流信息
一旦配体与受体结合
化学信号就被解读
然后引发一系列的生物反应
最终启动 加速或减慢细胞活动
这常导致复杂的级联反应
级联反应组成了生物体的重要活动过程
如何发送和接收
而不是细胞对信息做出什么反应
一开始
当我们了解到细胞通讯的不同方式时
我们要关注配体移动的距离
就像当你与朋友交流时
针对不同情景会有不同的交流方式
一些情况下 细胞间直接接触
并直接将配体传给对方
这样效率很高
当你想传递很小的粒子到邻近细胞时
比如钙离子和其他的离子
这种情况下 钙离子是配体
它会被送至邻近细胞的受体处
毫无疑问 这种方式就叫直接联系
我们可以看到它在心肌电活动中起作用
通常 我们希望所有心肌同步收缩
要做到这一点
.
你的心脏自身需要非常快速地传递电信号
因此心脏各心肌间有很小的连接蛋白
这叫做间隙连接
这可使离子快速通过
这基本上就是一种
两个细胞内部的直接联系
这种连接只能让非常微小的粒子通过
这使心肌收缩一致且更快
最终实现正常的心跳
但最终细胞要完成与其他类型细胞的通讯
就要依靠下一类直接信号的作用
几乎所有细胞表面都有蛋白质
其他细胞表面有与其匹配的蛋白质复合物
就像锁与钥匙
当不同细胞表面的蛋白相互匹配时
它们会做出某些反应并传递信号
就像上课传纸条一样
你可以写一个纸条 将它揉成一团
然后从地上踢给你朋友
你也可以把纸条直接递给朋友
这是种十分安全的传纸条方式
相信我 因为我曾是一名初中教师
这种类型的细胞通讯
是我们体内免疫系统
区分健康细胞与外来入侵细胞的方法
我们体内健康细胞表面有一种
叫主要组织相容性复合体1
简称1的蛋白质
一种叫做自然杀伤细胞的免疫细胞
表面有能暂时结合1类蛋白的蛋白质
这种情况下 自然杀伤细胞是受体
1类分子是配体
当两者识别后
这一细胞被确认是你体内的一部分
自然杀伤细胞就会放过它
但当细胞被病毒感染时
如水痘或疱疹病毒
1类分子不再表达
自然杀伤细胞就会裂解受感染细胞
这就是不知道密码的终极结局
你没有？
噢 我猜你会死的
心脏的间隙连接和自然杀伤细胞
都是需要细胞间互相接触的例子
但如果想与比较远的的细胞通讯呢？
那取决于有多远
如果是与附近的细胞交流
就只是在邻近的细胞之间
旁分泌信号就派上用场了
在这类的细胞信号中
细胞会释放配体到它周围的组织液中
它们可能会遇到相匹配的受体
如果没有的话 配体不会起作用然后被降解
当你被割伤时就会看到这一效应
当血管内部的薄层上皮细胞
也就是内皮细胞被破坏时
它会向周围的血液中释放一些化学物质
这些化学物质会引发一系列生物反应
从而使血小板聚集于伤口处
血小板与其他结缔组织聚集在伤口表面
开始伤口愈合的第一步
这就是旁分泌信号的伟大之处
因为你只想让配体作用于周围的细胞
如果血液里的血小板突然全部聚集 这会很糟
所以旁分泌是和周围细胞通讯的好方法
但它们也可以通过一些相同的机制与自身通讯
这就是自分泌信号
.
细胞释放配体并与自身表面的受体结合
这就像早上给自己写了个便条
然后中午看了它
我们在几个不同的地方看到自分泌信号
主要是在正在生长和分化的组织中
例如在子宫中发育的胚胎
例如上皮细胞会分泌一种叫表皮生长因子
可以促进细胞生长的配体
但不是每个细胞都适合自分泌信号
这种通讯方式需要细胞表面有大量的受体
来与配体结合
使细胞更容易接收自身发出的信息
最后要讲的一种体内细胞通讯方式
它涉及到我最喜欢的化学物质——激素
内分泌信号是由内分泌系统分泌的
并把激素泵到血液中
这样它就能随血液到达身体其他部位的细胞
.
并发挥作用
与其他细胞通讯方式相比较
内分泌信号比较慢
当内分泌激素到达它的受体时
与配体浓度更高的旁分泌和和自分泌信号相比
它的信号比较弱
虽然比较慢
.
但它们作用时间长且影响范围广泛
这正是我们要用内分泌信号的原因
例如生长激素 一种由垂体分泌
能够促进骨骼和软骨等组织生长的激素
显然 我们并不是只有一块位于垂体旁边的骨头
因此旁分泌信号发挥不了作用
而通过向血液中分泌生长激素
就可以确保
体内许多不同的组织会收到这种化学信号
现在我们常将内分泌信号与远距离通话类比
虽然激素的确可以通过血液
被运送到距它们很远的靶点细胞
但这个比喻并不精确
它更像是将大量信息装进漂流瓶
通过河流将它们带给下游的朋友们
就像你在本视频中的例子看到的那样
人体内很多功能都取决于
及时的细胞通讯
