Трансдукция (физиология)
В физиологии . трансдукция — это перевод поступающего стимула в потенциал действия сенсорным рецептором Оно начинается, когда стимул изменяет мембранный потенциал рецепторной клетки .
Рецепторная клетка преобразует энергию стимула в электрический сигнал. [1] Рецепторы в целом делятся на две основные категории: экстерорецепторы, которые получают внешние сенсорные стимулы, и интерорецепторы, которые получают внутренние сенсорные стимулы. [2] [3]
Трансдукция и чувства
[ редактировать ]Зрительная система
[ редактировать ]В зрительной системе сенсорные клетки, называемые палочками и колбочками сетчатки , преобразуют физическую энергию световых сигналов в электрические импульсы , которые передаются в мозг . Свет вызывает конформационные изменения в белке под названием родопсин . [1] Это конформационное изменение запускает серию молекулярных событий, которые приводят к уменьшению электрохимического градиента фоторецептора. [1] Уменьшение электрохимического градиента вызывает уменьшение электрических сигналов, поступающих в мозг. Таким образом, в этом примере большее количество света, попадающее на фоторецептор, приводит к преобразованию сигнала в меньшее количество электрических импульсов, эффективно передавая этот стимул в мозг. Изменение высвобождения нейромедиаторов опосредовано системой вторичных мессенджеров. Изменение высвобождения нейромедиаторов осуществляется палочками. Из-за изменения интенсивности света реакция палочек становится гораздо медленнее, чем ожидалось (на процесс, связанный с нервной системой). [4]
Слуховая система
[ редактировать ]В слуховой системе звуковые вибрации (механическая энергия) преобразуются в электрическую энергию волосковыми клетками внутреннего уха. Звуковые колебания от объекта вызывают колебания молекул воздуха, которые, в свою очередь, вызывают вибрацию барабанной перепонки . Движение барабанной перепонки заставляет кости среднего уха ( косточки ) вибрировать. [5] [6] Эти вибрации затем передаются в улитку , орган слуха. Внутри улитки волосковые клетки чувствительного эпителия кортиева органа изгибаются и вызывают движение базилярной мембраны. Мембрана колеблется волнами разного размера в зависимости от частоты звука. Затем волосковые клетки способны преобразовывать это движение (механическую энергию) в электрические сигналы (градуированные рецепторные потенциалы), которые перемещаются по слуховым нервам к центрам слуха в мозге. [7]
Обонятельная система
[ редактировать ]В обонятельной системе молекулы пахучего вещества в слизи связываются с рецепторами G-белка на обонятельных клетках. G-белок активирует нижестоящий сигнальный каскад, который вызывает повышение уровня циклического АМФ (цАМФ), что запускает высвобождение нейромедиатора. [8]
Вкусовая система
[ редактировать ]В вкусовой системе восприятие пяти основных вкусовых качеств (сладкого, соленого, кислого, горького и умами [острости]) зависит от путей вкусовой трансдукции через клетки вкусовых рецепторов, G-белки, ионные каналы и эффекторные ферменты. [9]
Соматосенсорная система
[ редактировать ]В соматосенсорной системе сенсорная трансдукция в основном включает преобразование механических сигналов, таких как давление, сжатие кожи, растяжение, вибрация, в электроионные импульсы посредством процесса механотрансдукции . [10] Сюда также входит сенсорная трансдукция, связанная с термоцепцией и ноцицепцией .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Лодиш, Харви Ф. (2000). Молекулярно-клеточная биология (4-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. ISBN 0-7167-3136-3 . OCLC 41266312 .
- ^ «Определение ЭКСТЕРОЦЕПТОРА» . www.merriam-webster.com . Проверено 29 марта 2018 г.
- ^ «Определение ИНТЕРОЦЕПТОРА» . www.merriam-webster.com . Проверено 29 марта 2018 г.
- ^ Сильверторн, Ди Унглауб. Физиология человека: комплексный подход, 3-е издание, Inc., Сан-Франциско, Калифорния, 2004 г.
- ^ Койке, Такудзи; Вада, Хироши; Кобаяши, Тосимицу (2002). «Моделирование среднего уха человека методом конечных элементов». Журнал Акустического общества Америки . 111 (3): 1306–1317. Бибкод : 2002ASAJ..111.1306K . дои : 10.1121/1.1451073 . ПМИД 11931308 .
- ^ В., Кларк, Уильям (2008). Анатомия и физиология слуха для врачей-сурдологов . Олемиллер, Кевин К. Клифтон Парк, Нью-Йорк: Томсон Делмар. ISBN 978-1-4018-1444-1 . OCLC 123956006 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Иток, Р. (2010). Слуховые рецепторы и трансдукция. В Э. Гольдштейне (ред.), Энциклопедии восприятия. (стр. 184-187). Таузенд-Оукс, Калифорния: SAGE Publications, Inc. два : 10.4135/9781412972000.n63
- ^ Роннетт, Габриэле В.; Мун, Чил. Л (2002). «G-белки и передача обонятельных сигналов». Ежегодный обзор физиологии . 64 (1): 189–222. doi : 10.1146/annurev.phyol.64.082701.102219 . ПМИД 11826268 .
- ^ Тимоти А. Гилбертсон; Сами Дамак; Роберт Ф. Маргольски, «Молекулярная физиология вкусовой трансдукции», Current Opinion in Neurobiology (август 2000 г.), 10 (4), стр. 519-527
- ^ Бисвас, Абхиджит; Маниваннан, М.; Сринивасан, Мандьям А. (2015). «Порог вибротактильной чувствительности: нелинейная стохастическая модель механотрансдукции тельца Пачини» . Транзакции IEEE на тактильных ощущениях . 8 (1): 102–113. дои : 10.1109/ТОХ.2014.2369422 . ПМИД 25398183 . S2CID 15326972 .