Messenger látka
Messengerové látky jsou chemické látky, které se používají pro přenos signálu nebo chemickou komunikaci (chemokomunikace). Mohou rozvíjet jejich vliv uvnitř organismu , mezi jednotlivci několika druhy nebo mezi různými druhy. Jiná jména jsou mediátor, signální látka, elicitor , semiochemická nebo infochemická.
Messengerové látky jsou zásadně důležité pro interakci a komunikaci mezi buňkami a tkáněmi v organismu. V rostlinách látky zprostředkující komunikaci regulují mimo jiné růst a vývoj i jejich vlastní ochranu, např. B. od patogenů nebo predátorů.
Komunikace mezi organismy také často probíhá prostřednictvím chemických poselských látek, takzvaných semiochemikálií. V případě semiochemikálií se obecně rozlišuje mezi feromony a alelochemikáliemi :
- Feromony se používají ke komunikaci mezi organismy druhů ( vnitrodruhové ),
- Alelochemikálie přenášejí informace mezi organismy nejméně dvou druhů ( mezidruhové ).
Pokud jde o allelochemikálie, rozlišuje se mezi allomony, které jsou užitečné pro odesílatele, kairomony, které jsou užitečné pro příjemce, a synomony, které jsou užitečné pro oba.
Příklady mezidruhového účinku jsou
- schopnost některých rostlin přitahovat parazity škůdců rostlin prostřednictvím určitých allomonů .
- schopnost druhu pavouka přilákat můry jako kořist pomocí sexuálního feromonu.
Příklady poselských látek a jejich účinků
| Messenger nebo signální látka | Místo výkonu práce | Režim akce | účinek | |
|---|---|---|---|---|
| člověk | hormon | Buňky nebo tkáně v těle | Hormon působí prostřednictvím molekuly receptoru na povrchu buňky ( signální transdukce ) | Regulace metabolismu - růst v těle - hormony štítné žlázy , včetně tyreoglobulinu |
| Hormon proniká do buňky (například steroidy) a reaguje tam s receptorovým proteinem (například pohlavními hormony, jako jsou androgeny nebo estrogeny ) | ||||
| rostlina | (Těkavé) organické sloučeniny | Buňky nebo tkáně v rostlině a / nebo jiných organismech | Biosyntéza určitých látek, jako jsou inhibitory proteináz v rajčatech | Zpoždění růstu a vývoje škůdců |
| Biosyntéza a následné emise těkavých organických sloučenin, jako jsou terpenoidy, v rostlině kukuřice | Aktivní přitahování parazitů nebo pronásledovatelů škodlivého hmyzu (tritrofická interakce) | |||
| hmyz | Feromon | Jednotlivci stejného druhu | Aktivace určitého chování (např. Atraktanty nebo varovné látky; uvolňovací feromony s krátkodobým účinkem) | Hromadný útok včel po předchozím bodnutí ( bodnutí feromonem ) |
| Spuštění fyziologické změny (ne nutně v chování; primární feromony s dlouhodobými účinky) | Prevence chovu královny u včel včelí matkou |
Třídy poselských látek
Poslové látky lze rozdělit do různých skupin nebo podle jejich funkce a účinku, přičemž klasifikace má často plynulé přechody nebo je zcela libovolná:
| skupina | Poznámky, vlastnosti | Příklady | pověření |
|---|---|---|---|
| Hormony | Jsou syntetizovány v organismu a přenášejí signály nebo zprávy do orgánů, tkání nebo buněčných skupin, které mohou být více či méně daleko od místa vzniku, které mají určité fyziologické účinky na jejich funkci; hormony nepůsobí přímo, ale nepřímo, například změnou koncentrace enzymu | ||
| Cairomony | Messengerové látky pro komunikaci mezi různými druhy (tzv. Alelochemikálie ), které prospívají pouze přijímajícímu organismu („příjemce“) | z. B. Rostlinné vůně, které hmyzu ukazují cestu k hostitelské rostlině (jako zdroj potravy) | |
| Neurotransmitery | Messengerové látky nervového systému, které vzrušují nebo inhibují nervové buňky; úzce omezený místní účinek; | Neuropeptidy ( cytokiny ; speciální neurotransmitery mozku); regulovat sílu určitých reakcí; Například endorfiny potlačují silné bolesti, ale mohou také po intenzivní fyzické námaze zprostředkovat pocity štěstí a relaxace | |
| Parahormony | Messengerové látky, které nějakým způsobem nesplňují všechna kritéria nezbytná k definování hormonu | Oxid uhličitý: působí jako komunikační látka v kontextu regulace dýchání | |
| Feromony | Jsou vylučovány do prostředí a vyvolávají určitý účinek nebo chování; Na rozdíl od allomonů fungují feromony mezi jedinci stejného druhu (vnitrodruhové) | Například feromony ovlivňují také to, jak lidé spolu žijí | |
| Fytohormony | Messenger látky v rostlinách; ovlivňovat procesy růstu a diferenciace | Ethylen , auxiny ; V nízkých koncentracích stimulují auxiny procesy růstu a vývoje, jako je dělení buněk a prodloužení buněk v rostlině. V rostlinách se ethylen podílí na růstových procesech a stresových reakcích |
Členění podle funkce a účinku
| účinek | Třída látky | Název a účinek | Příklady | pověření |
|---|---|---|---|---|
| Intraspecifické | Feromony | Primer : fyziologická změna | Primární feromony včel | |
| Intraspecifické | Feromony | Vysouvač : změna chování | Sexuální feromony | |
| Mezidruhové | Alelochemikálie | Allomon : výhoda pro produkující organismus nebo poškození příjemce | Antibiotika, toxiny, látky potlačující potraviny v rostlinách | |
| Mezidruhové | Alelochemikálie | Kairomony : prospěšné pro přijímající organismus | ||
| Mezidruhové | Alelochemikálie | Synonymum : výhoda pro produkující a přijímající organismus | Květinová vůně | |
| Mezidruhové | Alelochemikálie | Apneumon : uvolňován abiotickými substráty; může být prospěšné pro příjemce a škodlivé pro organismy obývající substrát |
Mnoho messenger látky jsou peptidy , steroidy , aminokyselinových derivátů , isoprenu, deriváty , aldehydy ( benzaldehyd , salicylaldehyd ), nebo kyseliny, jako je kyselina benzoová , abychom jmenovali jen několik.
literatura
- Ferid Murad (1999): Objev některých biologických účinků oxidu dusnatého a jeho role v buněčné komunikaci (Nobelova přednáška). In: Angewandte Chemie . Svazek 111, č. 13-14, str. 1976-1989, doi : 10,1002 / (SICI) 1521-3757 (19990712) 111: 13/14 <1976 :: AID-ANGE1976> 3,0.CO; 2-A .
- Louis J. Ignarro (1999): Oxid dusnatý: jedinečná endogenní signální molekula ve vaskulární biologii (Nobelova přednáška). In: Angewandte Chemie. Sv. 111, č. 13-14, str. 2002-2013, doi : 10,1002 / (SICI) 1521-3757 (19990712) 111: 13/14 <2002 :: AID-ANGE2002> 3.0.CO; 2-Q
- Ulrich Förstermann (1994): Oxid dusnatý (NO): toxin v životním prostředí a vlastní látka posla v těle. In: Biologie v naší době. Sv. 24, č. 2, str. 62-69. doi : 10,1002 / biuz.19940240203 .
- Hanns-J. Neubert: tuk, základní signální látka. In: Welt online. 9. února 2003 ( online ).
- Hans Jürgen Bestmann , Elke Übler, Bert Hölldobler (1997): První výzkumy biosyntézy feromonů stopových mravenců. In: Angewandte Chemie. Sv. 109, č. 4, str. 391-394, doi : 10,1002 / ange.19971090420 .
- John G. Macconnell, Robert M. Silverstein (1973): Nové výsledky v chemii hmyzích feromonů. In: Angewandte Chemie. Sv. 85, č. 15, str. 647-657, doi : 10,1002 / anie.19730851503 .
- Hans Jürgen Bestmann, Otto Vostrowsky (1993): Chemické informační systémy přírody: Hmyzí feromony. In: Chemie in our Zeit sv. 27, č. 3, str. 123-133, doi : 10,1002 / ciuz.19930270304 .
- Roland Schauer (1972): O způsobu působení hormonů. In: Angewandte Chemie . Sv. 84, č. 2, str. 41-50, doi : 10,1002 / ange.19720840202 .
- Heinz Hahn a Martin Bopp (1981): Fytohormony: Cytokininy. In: Biologie in our Zeit sv. 11, č. 4, str. 113-120, doi : 10,1002 / biuz.19810110406 .
- Frank Schröder (1998): Indukovaná chemická obrana v rostlinách. In: Angewandte Chemie. Sv. 110, č. 9, str. 1271-1274, doi : 10,1002 / (SICI) 1521-3757 (19980504) 110: 9 <1271 :: AID-ANGE1271> 3,0.CO; 2-K .
Individuální důkazy
- ↑ a b Claus Wasternack & Bettina home (2000): obrana proti stresu a vývoj: jasmonaty - chemické signály v rostlinách. In: Biologie v naší době. 30, No. 6, pp. 312-320, doi : 10,1002 / 1521-415X (200011) 30: 6 <312 :: AID-BIUZ312> 3,0.CO; 2-8 .
- ↑ Uwe Conrath & Heinrich Kauss (2000): Systemicky získaná rezistence - „imunitní systém“ rostliny. In: Biologie v naší době. Svazek 30, č. 4, str. 202-208, doi : 10,1002 / 1521-415X (200007) 30: 4 <202 :: AID-BIUZ202> 3,0 CO; 2-1 .
- ^ Albert Gossauer : Struktura a reaktivita biomolekul: Úvod do organické chemie . Helvetica Chimica Acta, 2006, ISBN 978-3-906390-29-1 , str. 133 ff .
- ^ Stefan Schulz (1997): Chemie pavoučího jedu a pavoučího hedvábí. In: Angewandte Chemie . Sv. 109, č. 4, str. 324-337, doi : 10,1002 / ange.19971090404 .
- ^ G. Czihak, H. Langer, H. Ziegler (eds.): Biologie - učebnice . Springer Verlag, Berlin 1996, ISBN 3-540-61557-1 .
- ^ Johannes Huber, Elisa Gregor: Síla hormonů. Verlag Droemer / Knaur, 2005, ISBN 3-426-66974-9 .
- ^ Albert Gossauer: Struktura a reaktivita biomolekul , Verlag Helvetica Chimica Acta, Curych, 2006, s. 133, ISBN 978-3-906390-29-1 .
- ^ Michael Angrick (1983): Endorfiny. In: Lékárna v naší době. Sv. 12, č. 5, str. 129-134. doi : 10,1002 / pauz.19830120501
- ^ Joachim W. Deitmer (2000): Tok energie v mozku. Jak gliové buňky posilují neurony. In: Biologie v naší době . 30, No. 6, pp. 333-340, doi : 10,1002 / 1521-415X (200011) 30: 6 <333 :: AID-BIUZ333> 3,0.CO; 2-X .
- ^ Gerhard Czihak, Helmut Langer, Hubert Ziegler (eds.): Biologie - učebnice . Springer Verlag, Berlin 1996, ISBN 3-540-61557-1 .
- ↑ Udo Pollmer, Andrea Fock, Ulrike Gonder, Karin Haug: Láska jde nosem. Co ovlivňuje a řídí naše chování. Kiepenheuer a Witsch, Kolín nad Rýnem 2001, ISBN 3-462-03011-6 .
- ↑ Klaus Grossmann & Hauke Hansen (2003): Auxinové herbicidy: účinné látky s Janusovým obličejem. In: Biologie v naší době. Vol.33 , No. 1, pp. 12-20, doi : 10,1002 / biuz.200390002 .
- ↑ Donald A. Nordlund: Semiochemicals: přehled terminologie. In: Semiochemicals: their role in Pest Control. DA Nordlund, RL Jones, WJ Lewis (Eds.), John Wiley & Sons, New York 1981, str. 13-28, ISBN 0-471-05803-3 .
- ↑ N. Koeniger, HJ Veith: Specifičnost plodového feromonu a rozpoznávání plodů u včel (Apis Mellifera L.). In: Apidologie. 15, 1984, str. 205-210, doi : 10,1051 / apido: 19840208 .
- ↑ Adolf Butenandt, Rüdiger Beckmann, Erich Hecker: O sexuálním atraktantu hedvábného můry, I. Biologický test a izolace čistého sexuálního atraktantu bombykol. In: Hoppe-Seylerův deník pro fyziologickou chemii. 324, 1961, str. 71-83, doi : 10,1515 / bchm2.1961.324.1.71 .
- ↑ Ursula Klaschka: Stopové látky ovlivňují soužití , Nachrichten aus der Chemie 59 ( 2011 ) 613–618.