Rezeptor (Biochemie)

Autor: Leandro Alegsa Erstellungsdatum: 1. November 2021

In der Zellbiologie sind Rezeptoren spezielle Strukturen, die in Zellmembranen zu finden sind. Diese bestehen aus Eiweißmolekülen wie zum Beispiel Glykoproteinen. Rezeptoren binden (heften) sich an spezialisierte Moleküle. Wenn der Rezeptor dieses Molekül besitzt, wird es aktiviert, wenn nicht, wird es deaktiviert. Je nach seinem Zustand kommt es zu einer Veränderung innerhalb der Zelle.

Zelloberflächenrezeptoren (Membranrezeptoren, Transmembranrezeptoren) nehmen an der Kommunikation zwischen der Zelle und der Außenwelt teil. Extrazelluläre Signalmoleküle (meist Hormone, Neurotransmitter, Zytokine, Wachstumsfaktoren oder Zellerkennungsmoleküle) heften sich an den Rezeptor. Dadurch werden Veränderungen in der Funktion der Zelle ausgelöst. Dieser Vorgang wird als Signaltransduktion bezeichnet: Die Bindung löst eine chemische Veränderung auf der Innenseite der Membran aus.

Kurz gesagt: Rezeptoren funktionieren wie Schlösser und Schlüssel. Mit dem Schlüssel kann das Schloss ver- oder entriegelt werden. Ist es entriegelt, kann die dazugehörige Tür geöffnet werden.

E = außerhalb der Zelle P = Plasmamembran I = innerhalb der Zelle

Struktur

Ein Teil des Rezeptors ragt aus der Zellmembran heraus. Dasselbe gilt für die Membranen von Zellorganellen. Die Hauptfunktion eines Rezeptors besteht darin, einen bestimmten Liganden, z.B. einen Neurotransmitter oder ein Hormon, zu erkennen und darauf zu reagieren. Einige Rezeptoren reagieren auf Veränderungen des "Transmembranpotentials" (die Differenz des elektrischen Potentials zwischen dem Inneren und dem Äußeren einer Zelle).

Der mittlere Teil, im Inneren der Membran selbst, ist eine mit Proteinen ausgekleidete Pore durch die Membran oder "Ionenkanal". Wenn der Ligand an die Oberfläche bindet, wird die Pore für Ionen zugänglich, die dann hindurchtreten. In anderen Fällen, in denen Unterschiede im elektrischen Potential auftreten, verändert der Rezeptor seine Form, was eine Veränderung im Inneren der Zelle bewirkt.

Der innere (oder zytoplasmatische) Teil des Rezeptors interagiert mit dem Inneren der Zelle oder Organelle. Es gibt verschiedene Arten von Rezeptoren, von denen jeder auf eine andere Weise wirkt.

Fragen und Antworten

F: Was ist ein Rezeptor in der Zellbiologie?

A: Ein Rezeptor ist eine spezielle Struktur aus Proteinmolekülen, die sich in Zellmembranen befinden und an spezielle Moleküle binden.

F: Wie werden Rezeptoren aktiviert oder deaktiviert?

A: Wenn ein Rezeptor das spezialisierte Molekül besitzt, wird er aktiviert, wenn nicht, wird er deaktiviert.

F: Welche Rolle spielen die Zelloberflächenrezeptoren (Membranrezeptoren, Transmembranrezeptoren)?

A: Zelloberflächenrezeptoren sind an der Kommunikation zwischen der Zelle und der Außenwelt beteiligt.

F: Welche Arten von Molekülen heften sich an die Rezeptoren?

A: Extrazelluläre Signalmoleküle wie Hormone, Neurotransmitter, Zytokine, Wachstumsfaktoren oder Zellerkennungsmoleküle heften sich an die Rezeptoren.

F: Was löst Veränderungen in der Funktion der Zelle aus?

A: Wenn sich extrazelluläre Signalmoleküle an Rezeptoren anlagern, lösen sie durch einen Prozess, der als Signaltransduktion bezeichnet wird, Veränderungen in der Funktion der Zelle aus.

F: Wie funktionieren die Rezeptoren?

A: Rezeptoren funktionieren wie Schloss und Schlüssel. Sie binden sich an spezielle Moleküle wie ein Schlüssel an ein Schloss. Wenn das Schloss entriegelt ist, kann die dazugehörige Tür geöffnet werden.

F: Welche Art von Veränderung findet im Inneren der Zelle statt, wenn ein Rezeptor aktiviert wird?

A: Wenn ein Rezeptor aktiviert wird, löst er eine chemische Veränderung an der Innenseite der Membran aus.