規制メカニズムの種類:
調節メカニズムは、スコープに基づいて分類できます および作用メカニズム 。ここにいくつかの例があります:
スコープによる
* Cellular: これらのメカニズムは、個々のセル内のプロセスを制御し、適切な機能を確保し、恒常性を維持します。
* 生物: これらのメカニズムは、生物全体を調節し、異なる臓器とシステム間の活動を調整します。
* 生態学: これらのメカニズムは、生態系内の集団とコミュニティを調節し、バランスを維持し、生態学的崩壊を防ぎます。
作用メカニズムによる:
1。フィードバックメカニズム:
* 否定的なフィードバック: 規制された変数の変更は、初期の変化に対抗する応答をトリガーし、変数を設定ポイントに戻します。例は次のとおりです。
* 温度調節: 体温が上がると、汗をかいて冷却します。
* 血糖調節: インスリンは、血糖値が高いと低下するように放出されます。
* 肯定的なフィードバック: 規制された変数の変更は、初期の変化を増幅する応答をトリガーします。これはあまり一般的ではなく、しばしば急速な変化につながり、多くの場合制限に達します。例は次のとおりです。
* 出産: 赤ちゃんが子宮頸部を押し下げるにつれて、収縮はより強くなり、より頻繁になります。
* 血液凝固: 血小板は損傷部位に凝集し、血小板の活性化をさらに引き起こします。
2。遺伝的調節:
* 転写調節: DNAの転写をRNAに調節することにより、遺伝子発現の速度を制御します。これは、次のことを通じて達成できます。
* 転写因子: DNAに結合し、転写速度に影響を与えるタンパク質。
* エピジェネティックな変更: DNA配列を変更せずに遺伝子発現を変化させるDNAおよび関連するタンパク質の化学修飾。
* 転写後調節: RNAが転写された後にRNAを変更し、その安定性とタンパク質への翻訳に影響を与えます。これには次のことが含まれます。
* RNAスプライシング: RNA転写産物から非コード領域(イントロン)を除去します。
* microRNA: mRNAに結合し、翻訳をブロックできる小さなRNA分子。
3。シグナル伝達経路:
* 細胞内シグナル伝達: 多くの場合、タンパク質のリン酸化またはその他の修飾のカスケードを含む細胞内のコミュニケーション。例は次のとおりです。
* 成長因子シグナル伝達: 細胞の成長と分裂を引き起こします。
* 応力応答シグナル伝達: 環境の課題に対処するためのメカニズムを活性化します。
* 細胞間シグナル伝達: ホルモン、神経伝達物質、または成長因子などの化学メッセンジャーを使用した細胞間のコミュニケーション。これは次のことができます:
* 内分泌: ホルモンは血流を通って標的細胞に到達します。
* パラクリン: メッセンジャーが近くの細胞で作用するローカルシグナル。
* オートクリン: セルがそれ自体に作用するメッセンジャーを生成するシグナリング。
4。その他のメカニズム:
* アロステリック規制: 調節分子の結合によって引き起こされるタンパク質分子の形状の変化は、その活性に影響を与えます。
* 共有結合修正: 小分子(リン酸塩基など)をタンパク質に付着または除去し、活性を変えます。
* 競合阻害: 分子は酵素の活性部位をブロックし、その機能を防ぎます。
動作中の規制メカニズムの例:
* 体温調節: 視床下部、皮膚、筋肉、血管を含む負のフィードバックループの複雑な相互作用。
* 血糖調節: インスリンやグルカゴンなどのホルモンが関与し、血糖値を制御するためのシグナル伝達経路を介して作用します。
* 免疫応答: さまざまな細胞とシグナル伝達分子を含む高度に調節されたシステムは、協力して病原体を認識して排除します。
* 開発: シグナル伝達経路によって駆動され、生物の形成につながる一連の協調遺伝子発現変化が変化します。
これらは、さまざまなレベルの生物学的組織で動作する多様な一連の調節メカニズムのほんの一部です。これらのメカニズムを理解することは、生活システムの複雑さと堅牢性を理解するために重要です。