Wie empfängt und sendet eine Zellmembran Nachrichten?

Zellmembranen erhalten spezialisierte Chemikalien aus der neuralen Aktivität im Gehirn, und dann bestimmen Proteinrezeptoren innerhalb einer Zelle, welcher chemische Prozess basierend auf der empfangenen Chemikalie durchgeführt werden soll, laut Scitable. Der menschliche Körper enthält Hunderte von Rezeptoren innerhalb einzelner Zellen.

Zellen empfangen Signale von verschiedenen Stimuli, einschließlich Neurotransmittern, Hormonen, mechanischen Veränderungen von außerhalb des Körpers und physischen Veränderungen von innen. Neurotransmitter reisen zwischen Neuronen in Nervenzellen, um Muskelbewegungen zu erreichen, bemerkt Scitable. Hormone stimulieren Wachstum und langfristige Prozesse. Veränderungen in Berührungs-, Geruchs- und Hörsignalzellen, um sensorische Informationen zu übertragen. Körperliche Veränderungen wie der Blutdruck führen dazu, dass zelluläre Signale durch den Körper gesendet werden.

Zellrezeptoren interpretieren die Signale und verursachen chemische Veränderungen innerhalb einzelner Zellen. Rezeptoren sind Proteine, die an Signalmoleküle und Chemikalien außerhalb der Zellmembran binden und dann das Signal durch Moleküle innerhalb der Zelle senden, um verschiedene zelluläre Prozesse zu starten. Zellen haben laut Scitable drei Haupttypen von Rezeptoren, die Proteine, Ionen oder Enzyme verwenden, um zu kommunizieren. Rezeptoren lassen keine Signalchemikalien in die Zelle ein, weil die Signalmoleküle zu groß sind.

Sobald eine Zelle das extrazelluläre Signal empfängt, treten Veränderungen in Teilen der Zelle auf. Ein häufiger Botenstoff innerhalb einer Zelle ist zyklisches AMP, eine Substanz, die vom Zellmembranenzym Adenylylcyclase synthetisiert wird. Dieses Enzym produziert Hunderte und sogar Tausende von Molekülen von zyklischem AMP. Dieser Prozess führt dazu, dass Phosphatmoleküle kurz- und langfristige zelluläre Reaktionen auf Reize erzeugen, erklärt Scitable.