Кіріспе
Осмотикалық шок немесе осмотикалық стресс - бұл жасушаның айналасындағы еріген заттардың концентрациясының кенеттен өзгеруімен пайда болатын физиологиялық дисфункция, бұл оның жасушалық мембранасы арқылы судың қозғалысының тез өзгеруіне әкеледі. Гипертоникалық жағдайларда тұздардың, субстраттардың немесе кез келген еріген заттың жоғары концентрациясы судың үстінен осмоз арқылы жасушалардан шығарылады. Бұл сонымен қатар субстраттар мен кофакторлардың жасушаға тасымалдануын тежеп, жасушаны " шоктау " арқылы қамтамасыз етеді. Гипотониялық жағдайда еріген заттардың концентрациясы төмен болған кезде су үлкен мөлшерде жасушаға кіреді, бұл оның қабынуына және жарылуына немесе апоптозға ұшырауына әкеледі. Барлық организмдерде осмостық шоққа жауап беретін механизмдер бар, сенсорлар мен сигналдарды беру желілері клеткаға қоршаған ортаның осмолярлығы туралы ақпарат береді; бұл сигналдар экстремалды жағдайлармен күресу үшін жауаптарды іске асырады. Жасуша қабырғасы бар жасушалар осмостық соққыға төзімді болады, өйткені олардың жасуша қабырғасы олардың пішінін сақтауға мүмкіндік береді. Бір жасушалы организмдер осмостық шоққа көбірек ұшырайды, өйткені олар қоршаған ортаға тікелей әсер етеді, ал сүтқоректілер сияқты ірі жануарлардағы жасушалар кейбір жағдайларда осы стресске ұшырайды. Қазіргі зерттеулер сондай-ақ жасушалар мен тіндердің осмостық стрессі көптеген адам ауруларына елеулі ықпал етуі мүмкін екенін көрсетеді. Эукариоттарда кальций осмостық стресстің негізгі реттеушілерінің бірі болып табылады. Жасушалар ішіндегі кальций деңгейі гипоосмостық және гиперосмостық стресс кезінде көтеріледі.
Osmotic shock or osmotic stress is physiologic dysfunction caused by a sudden change in the solute concentration around a cell, which causes a rapid change in the movement of water across its cell membrane. Under hypertonic conditions conditions of high concentrations of either salts, substrates or any solute in the supernatant water is drawn out of the cells through osmosis. This also inhibits the transport of substrates and cofactors into the cell thus “shocking” the cell. Alternatively, under hypotonic conditions when concentrations of solutes are low water enters the cell in large amounts, causing it to swell and either burst or undergo apoptosis. All organisms have mechanisms to respond to osmotic shock, with sensors and signal transduction networks providing information to the cell about the osmolarity of its surroundings; these signals activate responses to deal with extreme conditions. Cells that have a cell wall tend to be more resistant to osmotic shock because their cell wall enables them to maintain their shape. Although single celled organisms are more vulnerable to osmotic shock, since they are directly exposed to their environment, cells in large animals such as mammals still suffer these stresses under some conditions. Current research also suggests that osmotic stress in cells and tissues may significantly contribute to many human diseases. In eukaryotes, calcium acts as one of the primary regulators of osmotic stress. Intracellular calcium levels rise during hypo osmotic and hyper osmotic stresses.
Гиперосмотиялық стресске арналған
Кальций гипер- және гипоосмостық стресс жағдайларының қалпына келуінде және төзімділігінде үлкен рөл атқарады. Гиперосмостық стресс жағдайында жасушааралық кальцийдің деңгейі жоғарылайды. Бұл екінші хабаршы жолдардың белсендірілуінде маңызды рөл атқарады. Кальций белсендірілген екінші хабаршы молекуланың бір мысалы - MAP Kinase Hog 1. Ол гиперосмостық стресс жағдайында белсенділенеді және осмостық стресс кезінде клеткада глицерин өндірісінің артуына жауапты. Нақтырақ айтқанда, ол глицеринді өндіру мен қабылдау үшін жауапты гендерді белсендіретін ядроға сигнал жіберу арқылы жұмыс істейді. Кальцийдің осы ағыны жасушаның өткізгіштігін өзгерте алады. Бұл рецепторлар жасуша мембранасының екі жағында натрий мен калий деңгейін реттейді.