Celle til celleinteraktioner eller cellulære interaktioner kan studeres under de følgende hoveder
Celle til celleinteraktioner eller cellulære interaktioner kan studeres under følgende hoved:
I. Differentiering af cellemembranen:
Differentieringen af cellemembranen svarer til regioner, der er specielt tilpasset forskellige funktioner såsom absorption, væsketransport, elektrisk kobling, mekanisk fastgørelse eller interaktioner med naboceller. En idealiseret kolonnecelle viser de forskellige typer cellemembranforskelligheder.
Microvilli findes på den apikale overflade af tarmepitelet og danner nyretubulatets penselgrænse. Den ydre overflade af mikrovilli er dækket af et lag filamentøst materiale sammensat af glycoprotein makromolekyler. Microvilli øger den effektive overflade af absorption.
Intercellulær vedhæftning omfatter tætte krydsninger, bælte desmosomer og spot desmosomer. Stramme krydsninger (zonula occludens) er specielt differentierede regioner, som forsegler det intercellulære rum og således forhindrer passage af væske til og fra lumen. Disse krydsninger opretholder således det intercellulære miljø. De danner et netværk af forseglingsstrenger under de apikale områder af cellerne.
Mekanisk adhæsion mellem celler holdes hovedsageligt af desmosomer, hvoraf der er to typer, bælte og spot desmosomer. Bælte desmosomer (også kaldet zonula adherens terminal barer
eller mellemliggende kryds) findes generelt ved grænsefladen mellem kolonneceller, lige under området af stramme kryds.
De har et system af actin og mellemliggende filamenter, der henholdsvis spiller en kontraktil og strukturel rolle. Spot desmosomer (macula adherens) er lokaliserede cirkulære områder af mekanisk fastgørelse med to tætte plaques med keratintonofilamenter. Antallet spot desmosomes er korreleret med graden af mekanisk stress, som vævet skal understøtte.
Langs den basale overflade af nogle epitelceller kan hæmomosomer observeres, som ligner desmosomer i fin struktur. Men de repræsenterer kun halvdelen af dem, og ydersiden er ofte substitueret med collagenfibriller.
II. Intercellulære kommunikation og Gap Junctions:
Cellulære interaktioner er essentielle i multicellulære organismer til koordinering af aktiviteter og udbredelse mellem celler af signaler for vækst og differentiering.
De såkaldte gapforbindelser (nexus) er essentielle i intercellulær kommunikation, og de repræsenterer de regioner, hvor der er tværgående kanaler, gennem hvilke ioner og molekyler kan passere fra en celle til en anden. Celler med mellemrumskryds er elektrisk koblet; dvs. der er en fri strøm af elektrisk strøm båret af ioner.
Ved mellemrummet er membranerne adskilt af et rum på kun 2-4 nm, og der er en sekskantet matrix af 8-9 nm partikler. I midten af hver partikel er der en kanal på 1, 5-2 nm i diameter.
Den makromolekylære enhed i hulkrydset kaldes connexon, som fremgår som en ringformel på seks underenheder omkring kanalen. Det antages, at glidningen af underenhederne får kanalen til at åbne og lukke.
Gap-kryds giver direkte intercellulær kommunikation ved at tillade molekylernes passage op til en begrænsende vægt på 1300-1900 dalton (i Chironomus spytkirtler). Permeabiliteten reguleres af Ca ++ koncentration; hvis det intracellulære Ca ++ niveau stiger, bliver permeabiliteten reduceret eller afskaffet. Gennem mellemrummet kan metabolitter passere fra en celle til en anden.
Flere funktioner kan tilskrives kommunikationsforbindelser. I hjertemuskel og i elektriske synapser mellem visse neuroner er forbindelserne relateret til kommunikation af elektriske signaler mellem disse celler. Gap junctions bruges også til overførsel af stoffer, der styrer vækst og differentiering i celler.
III. Cellcoat og Cell Recognition:
De fleste cellemembraner har en frakke, undertiden omtalt som glycocalyx, der består af glycoproteiner eller polysaccharider. Celleovertræket er negativt ladet og kan binde Na + og Ca ++ ioner. Cellepelsen er en slags udskillelsesprodukt, som gennemgår en aktiv omsætning.
Ekstracellulære materialer ligger uden for selve cellepelsen og det fuzzy lag af visse celler. I disse ekstracellulære materialer er collagener og glycosaminoglycaner (dvs. mucopolysaccharider) hovedkomponenterne. Disse er polysaccharider, såsom hyaluronsyre og chondroitinsulfat, hvori der er en gentagen disaccharid enhed. Ofte er de forbundet med proteiner der danner proteoglycaner.
Mange funktioner er tilskrevet cellefrakken. Det kan virke mekanisk, beskytte membranen og deltage i diffusions- og filtreringsprocesserne. Cellepelsen gør en slags mikro-vironment til loftet. Det indeholder enzymer involveret i fordøjelsen af kulhydrater og proteiner. Molekylær genkendelse mellem celler kan afhænge af en molekylær kode bestående af de enkelte monosaccharider, såsom hexosamin, galactose, mannose, fructose og sialinsyre.
De klassiske ABO blodgrupper er baseret på specifikke antigener fra den røde celle frakke, som er specificeret af deres terminale kulhydrater. Adskillige andre antigener findes på celleovertrækningen. Molekylær genkendelse når maksimal ekspression i det nervøse væv.
Celleadhæsion og celledissociation og reassociation er afhængige af frakken. Celler er i stand til at genkende lignende celler i et væv, som er vist af Wilsons eksperimenter med svampe af forskellige arter og farver, hvor der efter dissociation er en proces til sortering. En proteoglycan, associeringsfaktoren og Ca ++ ioner er involveret i denne proces.
I alle cellegenkendelsesfænomener er tilstedeværelsen af specifikke kulhydrater i membranen essentiel. Proteiner med lav molekylvægt, der virker som plantelektiner, er blevet isoleret fra embryonale og voksne dyrevæv. Disse dyrelektiner genkender saccharider på celleoverfladen og forårsager en β-galactosid hæmagglutination.
Celler kan også interagere med hinanden gennem diffusible stoffer, der virker i afstand eller ved kortvarige handlinger ved cellekontakter. Interaktioner med lang rækkevidde forstås bedre i tilfælde af cellulær slimform Dictyostelium discoideum. Når mad er rigeligt, lever denne mug som encellulær amebæ, som er uafhængige af hinanden og multipliceres med mitose.
Når fødevarer bliver knappe, begynder nogle ameba at udskille et diffusibelt stof, som tiltrækker flere amebæer til dannelse af et slug eller pseudoplasmodium. Den indeholder millioner af celler og er i stand til at migrere for betydelige afstande (mod lys, hvor sporerne får en bedre chance for at sprede sig). Til sidst adskiller sluggen sig og producerer en stjerne på toppen, hvor sporer udvikler sig. Ved sporulering sikrer Dictyostelium overlevelse i perioder med lav fødevareforsyning. Denne hele proces udløses af et tiltrækkende middel, der er identificeret som CAMP.
