Transdukce (fyziologie) - Transduction (physiology)
v fyziologie, senzorická transdukce je přeměna a smyslové podnět z jedné formy do druhé. Transdukce v nervový systém obvykle odkazuje na události upozorňující na stimul, kdy je fyzický stimul přeměněn na akční potenciál, který je přenášen podél axonů směrem k centrální nervové soustavě pro integraci.[1] Je to krok v širším procesu smyslové zpracování.
Receptorová buňka převádí energii ve stimulu na elektrický signál.[1] Receptory jsou obecně rozděleny do dvou hlavních kategorií: exteroceptory, které přijímají vnější smyslové podněty, a interoceptory, které přijímají vnitřní smyslové podněty.[2][3]
Transdukce a smysly
Vizuální systém
V vizuální systém, volaly smyslové buňky tyč a kuželové buňky v sítnice převést fyzickou energii světlo signály do elektrické impulsy které cestují do mozek. Světlo způsobuje konformační změnu v tzv. Proteinu rhodopsin.[1] Tato konformační změna uvádí do pohybu řadu molekulárních událostí, které vedou ke snížení elektrochemického gradientu fotoreceptoru.[1] Pokles elektrochemického gradientu způsobí snížení elektrických signálů směřujících do mozku. V tomto příkladu tedy více světla dopadajícího na fotoreceptor vede k přenosu signálu na méně elektrických impulsů, což účinně komunikuje tento stimul s mozkem. Změna v uvolňování neurotransmiterů je zprostředkována systémem druhého posla. Mějte na paměti, že ke změně v uvolňování neurotransmiterů dochází pomocí tyčí. Z důvodu změny způsobí změna intenzity světla odezvu tyčí mnohem pomaleji, než se očekávalo (u procesu spojeného s nervovým systémem).[4]
Sluchový systém
V sluchový systém, zvukové vibrace (mechanická energie) jsou přenášeny na elektrickou energii vlasovými buňkami ve vnitřním uchu. Zvukové vibrace z předmětu způsobují vibrace v molekulách vzduchu, které následně vibrují ušní buben. Pohyb ušního bubínku způsobuje kosti středního ucha ( ossicles ) vibrovat.[5][6] Tyto vibrace pak procházejí do kochlea, orgán sluchu. V hlemýždi jsou vláskové buňky na senzorickém epitelu varhany Corti ohnout a způsobit pohyb bazilární membrány. Membrána se vlní v různých velikostech vln podle frekvence zvuku. Vlasové buňky jsou pak schopné převést tento pohyb (mechanickou energii) na elektrické signály (odstupňované potenciály receptorů), které cestují sluchovými nervy do sluchových center v mozku.[7]
Čichový systém
V čichový systém, molekuly odorantu v hlenu se vážou na receptory G-proteinu na čichových buňkách. G-protein aktivuje downstream signální kaskádu, která způsobuje zvýšenou hladinu cyklického-AMP (cAMP), která spouští uvolňování neurotransmiteru.[8]
Chuťový systém
V chuťový systém, vnímání pěti primárních chuťové vlastnosti (sladká, slaná, kyselá, hořká a umami [chutnost]) závisí na drahách přenosu chuti, buňkami chuťových receptorů, G proteiny, iontovými kanály a efektorovými enzymy.[9]
Somatosenzorický systém
V somatosenzorický systém senzorická transdukce zahrnuje zejména přeměnu mechanického signálu, jako je tlak, stlačení kůže, protažení, vibrace, na elektroiontové impulsy procesem mechanotransdukce.[10] Zahrnuje také senzorickou transdukci související s termocepce a nocicepce.
Reference
- ^ A b C d Molekulární buněčná biologie. Lodish, Harvey F. (4. vydání). New York: W.H. Freemane. 2000. ISBN 0716731363. OCLC 41266312.CS1 maint: ostatní (odkaz)
- ^ „Definice EXTEROCEPTORA“. www.merriam-webster.com. Citováno 2018-03-29.
- ^ „Definice INTEROCEPTORU“. www.merriam-webster.com. Citováno 2018-03-29.
- ^ Silverthorn, Dee Unglaub. Fyziologie člověka: Integrovaný přístup, 3. vydání, Inc, San Francisco, CA, 2004.
- ^ Koike, Takuji; Wada, Hiroši; Kobayashi, Toshimitsu (2002). "Modelování lidského středního ucha metodou konečných prvků". The Journal of the Acoustical Society of America. 111 (3): 1306–1317. Bibcode:2002ASAJ..111.1306K. doi:10.1121/1.1451073. PMID 11931308.
- ^ W., Clark, William (2008). Anatomie a fyziologie sluchu pro audiology. Ohlemiller, Kevin K. Clifton Park, NY: Thomson Delmar. ISBN 9781401814441. OCLC 123956006.
- ^ Eatock, R. (2010). Sluchové receptory a transdukce. V E. Goldstein (ed.), Encyklopedie vnímání. (str. 184-187). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications, Inc. doi:10.4135 / 9781412972000.n63
- ^ Ronnett, Gabriele V. a Moon, Cheil. L (2002). "G proteiny a čichový přenos signálu". Roční přehled fyziologie. 64 (1): 189–222. doi:10.1146 / annurev.physiol.64.082701.102219. PMID 11826268.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Timothy A Gilbertson; Sami Damak; Robert F Margolskee, „Molekulární fyziologie transdukce chuti“, Current Opinion in Neurobiology (srpen 2000), 10 (4), str. 519-527
- ^ Biswas, Abhijit; Manivannan, M .; Srinivasan, Mandyam A. (2015). „Prahová hodnota citlivosti na vibrotaktil: nelineární model stochastické mechanotransdukce Pacinianova těla“. Transakce IEEE na haptice. 8 (1): 102–113. doi:10.1109 / TOH.2014.2369422. PMID 25398183. S2CID 15326972.