reseptorit vastaanottaa ärsykkeitä ja signaaleja ympäristöstä ja välittää niitä prosessoitavaksi. Biokemiassa tietyt biomolekyylit ja fysiologia aistisolut toimivat reseptoreina.
Mitä ovat reseptorit?
Laajimmassa merkityksessä reseptori on merkinantolaite, joka reagoi tiettyihin vaikutuksiin. Sekä biokemia että fysiologia puhuvat reseptoreista. Biokemiassa nämä ovat proteiineja tai proteiinikomplekseja, jotka voivat sitoa signaalimolekyylejä.
Jokainen biokemiallinen reseptori voi sitoa vain yhden molekyylin lukituksen ja avaimen periaatteen mukaisesti. Sillä on tarkalleen funktionaalinen ryhmä, joka sopii oikein vastaanottavaan molekyyliin. Reseptoreita on jo olemassa suurelle määrälle mahdollisia signaaleja. Se, reagoivatko ne nyt, riippuu sopivan signalointimolekyylin läsnäolosta. Fysiologiassa aistinvaraisia soluja pidetään reseptoreina.
Sillä välin reseptorin käsite on kuitenkin muuttumassa. Nykyään kutsutaan myös aistinvaraisiksi reseptoreiksi anturit nimetty. Nämä puolestaan jaetaan primaarisiin ja sekundaarisiin aistisoluihin. Vaikka primaariset aistisolut kehittävät toimintapotentiaalit, sekundaariset aistisolut vastaanottavat vain signaaleja. Myös antureilla biokemialliset reseptorit laukaisevat signaalin vastaanoton.
Anatomia ja rakenne
Biokemialliset reseptorit sijaitsevat joko biomembraanien pinnalla tai sytoplasmassa tai solutumassa. Kalvoreseptorit ovat proteiineja, jotka ovat kemiallisesti modifioituja ja voivat sitoa signaalimolekyylejä. Jokainen reseptori voi sitoa vain yhden erityisen signalointimolekyylin. Tämän sidoksen tapahtuessa käynnistyvät sähköiset tai kemialliset prosessit, jotka aiheuttavat reaktion solussa, kudoksessa tai koko kehossa.
Kalvoreseptorit jaetaan ionotrooppisiin ja metabotrooppisiin reseptoreihin niiden toimintatavan mukaan. Ionotropiinireseptorit ovat ionikanavia, jotka avautuvat, kun ne sitoutuvat ligandeihin ja johtavat muutokseen kalvojen sähkönjohtavuudessa. Metabotropiinireseptorit aiheuttavat muutoksia sekundaaristen lähettiaineiden pitoisuuksissa. Solunsisäiset ydinreseptorit sitoutuvat sytoplasmassa tai ytimessä signaalimolekyyleinä, esimerkiksi steroidihormonit, ja säätelevät tällä tavalla geenien ilmentymistä solutuumassa. Näin toimiessaan he välittävät tiettyjä hormonaalisia reaktioita.
Kuten jo mainittiin, fysiologiassa aistinvaraisia soluja kutsutaan reseptoreiksi. On olemassa erityyppisiä reseptoreita, kuten baroreseptoreita (paineärsykkeille), kemoreseptoreita, fotoreseptoreita, lämpöreseptoreita, kipureseptoreita tai proprioreseptoreita.
Toiminto ja tehtävät
Yleensä reseptorien tehtävänä on vastaanottaa ja lähettää signaaleja tai ärsykkeitä. Reseptoreiden molekyylit toimivat lukitus- ja avainperiaatteiden mukaisesti, ja kullekin signaalimolekyylille on erillinen reseptori. Ligandin sitoutumisen aikana joko sähköiset signaalit muodostetaan ja siirretään eteenpäin, tai solunsisäiset signaalikaskakit aiheuttavat muutokset lähettimolekyylien konsentraatiossa.
Esimerkiksi ydinreseptorit välittävät hormonaalisia reaktioita geenien aktivoinnin kautta. Aistisolut vastaanottavat myös fysikaaliset tai kemialliset signaalit biokemiallisten reseptoreiden kautta. Siitä huolimatta niitä kutsutaan myös reseptoreiksi tai antureiksi. Erityyppiset aistisolut hoitavat erilaisia tehtäviä. Kemoreseptoreiden tehtävänä on havaita maku- ja hajuvaikutelmat. Ne säätelevät myös hengitystä mittaamalla hapen, hiilidioksidin ja vetyionien pitoisuudet. Baroreseptorit rekisteröivät jatkuvasti valtimo- ja laskimoverenpaineen ja välittävät arvot aivoihin.
He vastaavat siten sydän- ja verisuonijärjestelmän moitteettomasta toiminnasta. Valoreseptorit vastaanottavat valoärsykkeet ja ovat avainasemassa visuaalisessa prosessissa. Lämpöreseptoreita käytetään havaitsemaan lämpötila ja lämpötilan muutokset. Lämpöä ja kylmää varten on erityisiä reseptoreita. Jotkut lämpöreseptorit säätelevät myös kehon lämpötilan homeostaasia. Erityiset reseptorit, kuten esimerkiksi proprioseptorit (lihaskarat), tallentavat luurankojen lihaksen pituuden.
Löydät lääkkeesi täältä
Pain Kivulääkkeetsairaudet
Erilaiset sairaudet johtuvat suoraan reseptoreiden toimintahäiriöistä. Esimerkiksi, kun kohdunkaulan selkärangan toimintahäiriöiden mekaaniset vastaanottajat aiheuttavat huimausta ja pahoinvointia. Kohdunkaulan selkärangan sairaudet eivät ole niin harvinaisia. Huimauksen lisäksi esiintyy oireita, kuten äkillinen kuulonaleneminen, tinnitus, näköhäiriöt, keskittymishäiriöt ja muut aistihäiriöt.
Muita sairauksia, kuten sydämen rytmihäiriöt, angina pectoris, maha-suolikanavan häiriöt, virtsarakon häiriöt tai keuhkoastma voivat myös esiintyä reseptorihäiriöiden perusteella. Tyypin II diabetes kehittyy osana metabolista oireyhtymää. Insuliiniresistenssi voi kehittyä tiettyjen metabolisten prosessien kautta. Jos olet insuliiniresistentti, insuliinia tuotetaan edelleen tarpeeksi, mutta insuliinireseptori ei enää reagoi kunnolla. Insuliinin teho vähenee. Siksi haimaa kannustetaan tuottamaan vielä enemmän insuliinia. Tämä voi johtaa heidän täydelliseen sammumiseen.
Diabetes ilmenee. Monet mielenterveysongelmat johtuvat ärsykkeiden siirtymisen häiriöistä. Niin kutsutut välittäjät toimivat tässä biokemiallisena lähetysaineena. Nämä välittäjät välittävät tietonsa sitoutuessaan reseptoreihin. Jos muut aineet estävät reseptoreita tai jos ne eivät toimi muista syistä kunnolla, tämä voi johtaa merkittäviin psykologisiin häiriöihin. Jotkut psykotrooppiset lääkkeet vaikuttavat suoraan reseptoreihin. Jotkut matkivat välittäjäaineen toimintaa ja sitoutuvat sopivaan reseptoriin. Muita psykotrooppisia lääkkeitä käytetään estämään fysiologisten välittäjäaineiden reseptoreita, kun psykologinen ärtyneisyys on lisääntynyt.
Siksi näitä lääkkeitä käytettäessä on aina sivuvaikutuksia, jotka johtavat suorituskyvyn heikkenemiseen. On myös joitain geneettisiä sairauksia, jotka liittyvät reseptoreihin. Yhä useampia reseptorimutaatioita löydetään, jotka voivat johtaa niiden tehottomuuteen. Toisaalta tunnetaan myös reseptoreihin kohdistuvia autoimmuunisairauksia. Tunnettu esimerkki on autoimmuunisairaus myasthenia gravis, jossa signaalien siirto hermojen ja lihaksen välillä on heikentynyt.
