По биохимическому определению, рецептором является молекула белка, либо погруженная в плазматическую мембрану, либо находящаяся в цитозоле и связывающая одну или несколько сигнальных молекул специфической структуры. Рецепторы разнообразны; это разнообразие продиктовано широким спектром молекул различной формы и размеров, которые выступают лигандами. Часто рецепторы для разных лигандов имеют однотипные строение и основной механизм трансмембранной передачи сигнала. Более того, рецепторы различных лигандов часто активируют одни и те же внутриклеточные сигнальные каскады. Тем не менее это не значит, что для рецепторов каждой группы клеточные реакции абсолютно идентичны. Разнообразие последних определяется тем, какие дополнительные пути передачи сигнала задействует каждый рецептор и каким образом они объединяются в единую систему передачи сигнала, именуемую сигнальной сетью. Кроме того, клетки тканей организма содержат разный набор рецепторов и их изоформ, что приводит к еще большему разнообразию вариантов клеточных ответов на одни и те же лиганды.
4.1. СКОРОСТЬ РАЗВИТИЯ КЛЕТОЧНЫХ РЕАКЦИЙ СВЯЗАНА СО СПОСОБОМ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА
Подавляющее большинство биологически активных соединений (гормонов, нейромедиаторов, ядов, токсинов, лекарственных препаратов или других агентов) изменяет функциональную или метаболическую активность клеток одним из трех способов. Во-первых, они могут менять концентрацию ионов, коферментов и субстратов метаболизма в клетке, а также распределение молекул-мишеней между клеточными компартментами или белковыми комплексами. Часто это достигается путем изменения проницаемости клеточных мембран для ионов или метаболитов. Например, потенциал действия, вызываемый нейромедиаторами, возникает в результате входа Na+ и выхода K+ из клетки. Альдостерон и вазопрессин контролируют проницаемость мембран в почках для Na+ и воды, тем самым регулируя объем крови. Многие гормоны вызывают вход Са2+ в клетку, вызывая широкий спектр реакций, включая мышечное сокращение. Инсулин и соматомедины стимулируют транспорт в клетку глюкозы и аминокислот. Во-вторых, многие гормоны вызывают более медленные метаболические реакции, связанные с поведением клетки в окружающей среде и накоплением/расходом энергетических ресурсов. Наконец, в-третьих, гормоны контролируют длительные морфогенетические изменения, которые позволяют клетке приспосабливаться к внешним условиям или выполнять репродуктивную функцию.