Zellkommunikation: Nachrichten zwischen Zellen — Biologie, 14–17
Zellen koordinieren ihre Handlungen, indem sie chemische Nachrichten senden und mit passenden Rezeptoren erkennen. Dieselbe Nachricht kann in verschiedenen Zellen unterschiedliche Wirkungen auslösen.
Eine Nachricht braucht einen Empfänger
Ein Signalmolekül ist wie eine Nachricht, die eine Zelle freisetzt. Es wirkt nur auf eine Zielzelle, wenn diese den passenden Rezeptor besitzt, ein Protein, dessen Form die Nachricht binden kann. Danach löst der Rezeptor Veränderungen aus, etwa das Einschalten von Genen oder Enzymen.
Warum Zellen kommunizieren müssen
Ein vielzelliger Körper funktioniert nicht, wenn jede Zelle allein handelt. Signale sagen Zellen, wann sie sich teilen, bewegen, Stoffe abgeben oder ihre Aktivität ändern sollen, sodass eine Wunde schließen oder der Blutzucker geregelt werden kann. Kommunikation macht aus vielen Zellen ein abgestimmtes lebendes System.
Ein Signal in drei Schritten
Nimm an, eine Leberzelle besitzt einen Rezeptor für Adrenalin. Zuerst setzt eine Zelle der Nebenniere Adrenalin ins Blut frei. Dann bindet es wie ein Schlüssel an den Rezeptor. Schließlich aktiviert die Leberzelle Enzyme, die Glucose freisetzen, damit Muskeln schnell Energie erhalten.
Eine Nachricht ist keine Anweisung für jede Zelle
Man könnte denken, dass ein Hormon oder Signal auf jede erreichte Zelle wirkt. Das ist verständlich, weil sich das Molekül im ganzen Körper bewegt; erkennen können es aber nur Zellen mit dem passenden Rezeptor. Danach bestimmt ihre innere Ausstattung die Antwort.
Medizin nutzt diese Nachrichten
Viele Medikamente ahmen Zell-Signale nach, blockieren sie oder verändern sie. Ein Asthma-Medikament kann Rezeptoren aktivieren, die Atemwegsmuskeln entspannen, während ein anderes einen Rezeptor blockiert, den ein Virus oder eine Krebszelle nutzt. Wer den Signalweg versteht, kann Nutzen und Nebenwirkungen besser vorhersagen.
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