Celler kommuniserer med kvarandre og med omgivnadene
På same måte som vi menneske snakkar med kvarandre, har celler eit eige språk som gjer at dei kan kommunisere med kvarandre og innhente informasjon frå omgivnadene.
Signal – reseptor – respons
Celler kommuniserer med omverda ved at dei får ulike signal (stimuli). Det kan vere signal som lys, lyd, temperaturendring, elektriske impulsar eller ulike kjemiske sambindingar.
Kommunikasjon mellom celler
Når celler kommuniserer med kvarandre, bruker dei hovudsakleg kjemiske sambindingar. Desse blir gjerne kalla for signalstoff. Dei fleste signalstoffa blir skilde ut frå cellene ved eksocytose og flyt fritt utanfor cellene. Men nokre signalstoff kan diffundere gjennom cellemembranen eller vere bundne til overflata på enkelte celler.
Hundrevis av ulike signalstoff blir brukte til kommunikasjon mellom celler. På den måten kan cellene i fleircella organismar samarbeide om ulike oppgåver og koordinere alt som skjer inne i kvar enkelt celle. Det gjer igjen at organismen kan fungere som ein heilskap.
Reseptor – kjenner igjen signalstoffet og fører signalet vidare
Signalstoffa blir kjende igjen av spesielle protein som vi kallar reseptorar. Eit signalstoff og ein reseptor passar saman som ein nøkkel i ein lås. Når signalstoffet fester seg til riktig reseptor, blir signalet ført vidare, slik at cella kan reagere på signalet og dermed endre åtferda si.
Dei fleste reseptorane sit i cellemembranen, men reseptorar som bind seg til feittløyselege molekyl, kan sitje inne i cella. I slike tilfelle må signalstoffa diffundere gjennom cellemembranen før dei kan feste seg til reseptoren. Signalstoff som er bundne til overflata på ei celle, kan berre påverke celler med reseptorar som kjem i direkte kontakt med signalstoffet.
Ei celle som får eit signal, blir gjerne kalla ei målcelle eller mottakarcelle.
Kommunikasjon over store avstandar
Når ei celle skil ut signalstoff, kan signalstoffa påverke celler i nærleiken (naboceller). I tillegg kan dei styrkje sin eigen respons. Dette er nyttig under utviklinga av ulike vevstypar. Når ei celle har begynt å spesialisere seg til ein celletype, kan ho skilje ut signalstoff som styrkjer spesialiseringa, og samtidig påverke naboceller til å bli til same celletype.
I store fleircella organismar er det ikkje nok at celler kan kommunisere med nabocellene sine. Mange organismar har derfor utvikla eigne celletypar som sørgjer for kommunikasjon over store avstandar.
Nervesystemet – rask og presis kommunikasjon
I dyreriket har fleircella organismar sanseceller som kommuniserer med omverda og sender informasjonen raskt vidare via tilkopla nerveceller. Nervecellene bruker elektriske impulsar for å sende signal. Dette gir rask og direkte kommunikasjon mellom ulike celler over store avstandar.
Hormonsystemet – spreier informasjon rundt i heile kroppen
Mange dyr har òg hormonproduserande celler. Desse celletypane produserer signalstoff som blir kalla hormon. Hormonproduserande celler spreier informasjon til mottakarceller i heile organismen. Denne forma for kommunikasjon er basert på diffusjon og er dermed langsam.
Hos komplekse organismar, til dømes hos pattedyr og menneske, samarbeider nervecellene og dei hormonproduserande cellene. Saman har dei hovudansvaret for å koordinere aktiviteten til millionar av andre celler i kroppen.
Mett, vondt i magen eller nedsett matlyst?
Hjernen får signal frå nerveceller som kommuniserer med celler rundt i heile kroppen. Desse signala blir tolka av hjernen, slik at du kan forstå dei.
I tarmen sit det til dømes ei samling nerveceller (vagusnerven) som sørgjer for direkte kommunikasjon mellom hjernen og tarmen. Cellene i fordøyingskanalen kan dermed sende ut ulike signalstoff som signaliserer til vagusnerven at du er mett eller har vondt i magen.
Viss du er stressa eller nervøs, kan hjernen signalisere motsett veg. Dermed kan du oppleve redusert matlyst i slike situasjonar.
Kommunikasjon hos plantar
Plantar har ikkje sanseceller eller nervesystem. Dei har likevel celler som får signal frå omgivnadene gjennom reseptorar og gjer at plantane kan tilpasse seg miljøet dei lever i. Plantar produserer òg eigne hormon som sørgjer for kommunikasjon mellom celler.
Cellesamband
I tillegg til reseptorar kan celler ha spesialiserte kanalar som direkte koplar saman cytoplasma frå to ulike celler. Dette gjer at små molekyl og ion kan passere direkte mellom naboceller, og gir dermed rask kommunikasjon mellom celler i same vev.
Opne cellesamband er spesielt viktige for kommunikasjon mellom planteceller, sidan plantecelleveggen avgrensar ein del direkte kommunikasjon via cellemembranen. Cellesamband mellom planteceller blir kalla plasmodesmata.
Handtere hundrevis av signalstoff
Ei celle møter hundrevis av signalstoff, men blir berre påverka av signalstoff som kan binde seg til cella sine eigne reseptorar. Korleis ein celletype blir påverka av signalstoff, avheng dermed av kor mange ulike typar reseptorar det finst, og kor mange reseptorar det er av kvar type. Kvar celletype har eit gitt utval reseptorar. Dermed vil alle celler av same type respondere likt på same signalstoff.
Påverknad av acetylkolin på ulike celletypar
Hormonet acetylkolin er eit signalstoff som gjer at
skjelettmuskelceller trekkjer seg saman
hjartemuskelceller blir meir avslappa og hjartefrekvensen dermed blir redusert
celler i spyttkjertlane gir auka utskiljing av spytt
Sjølv om alle dei tre celletypane får det same signalstoffet, blir responsen inne i cella ulik avhengig av celletype.
Signal – alle påverknader som fører til ein respons i cella, til dømes lys, lyd, temperaturendring eller kjemiske sambindingar
Signalstoff – kjemiske sambindingar som blir skilde ut av cellene og dermed overfører informasjon mellom celler
Reseptorar – protein som kjenner igjen spesifikke signal og fører signala i cella vidare
Respons – den endringa som skjer i cella etter at ho har blitt påverka av eit signal eller signalstoff
Kjelde
Alberts, B. (2014). Molecular biology of the Cell (6. utg.). Garland Publishing Inc.