- BrainTools - https://www.braintools.ru -

Информация. Физиология ВНД и сенсорных систем. Основы нейрофизиологии и ВНД.

Физиология синапсов

Холинэргические синапсы [1]

Передача сигналов между нейронами и от нейронов к мышечным клеткам (так называемая нейронейрональная и нейромышечная трансдукция) происходит в нервных окончаниях (синапсах). С помощью сигнальных веществ, медиаторов. Синапсы образованы мембранами двух контактирующих клеток, пресинаптической и постсинаптической которые разделены узкой синаптической щелью. Медиатор выделяется в синаптическую щель за счет зкзоцитоза, диффундирует к рецепторам [2] постсинаптической мембраны, связывается с ними и передает сигнал соседней клетке. Белки-рецепторы — это лиганд-активируемые ионные каналы) либо мембранные белки, которые управляют ионными каналами посредством G-белков .

Ацетилхолин — нейромедиатор моторной концевой пластинки. Ацетилхолиновые рецепторы (никотиновый и мускариновый) — это лиганд-активируемые ионные каналы, которые открываются для прохождения ионов Na+ и К+. Никотиновые рецепторы (быстрые) локализованы главным образом в месте контакта аксонов со скелетными мышцами. Мускариновые рецепторы (медленные) локализованы в головном мозге [3], секреторных клетках, гладких и сердечных мышцах.

Процесс передачи сигнала включает следующие этапы. Потенциал действия [4] достигает пресинаптической мембраны. Это вызывает открывание потенциал-управляемых Сa2+-каналов. Ионы Са2+ проникают из внеклеточного пространства в клетку, их уровень в синапсе резко увеличивается, что инициирует процесс экзоцитоза. Синаптические везикулы выделяют содержимое (ацетилхолин) в синаптическую щель. Молекулы ацетилхолина диффундируют через синаптическую щель, связываются с постсинаптическими рецепторами и активируют их. Поток ионов Na+ изменяет потенциал покоя постсинаптической мембраны нервной или мышечной клетки настолько, что открываются соседние потенциал-управляемые Na+ каналы и возникает потенциал действия [5] .

Никотиновый холинэргический рецептор

Наиболее детально изучен рецептор ацетилхолина, активируемый никотином. Это трансмембранный комплекс из пяти субъединиц (α2βδγ, 250-270 кДа), образующий лиганд-активируемый (хемовозбудимый) ионный канал, проницаемый для ионов Na+ и К+. Участки связывания ацетилхолина локализованы на внеклеточной части α-субъединиц. При связывании лиганда в центре молекулы формируется трансмембранный канал, входное отверстие которого имеет форму воронки диаметром около 2 нм. Предполагается, что в формировании канала принимают участие все пять субъединиц. Канал открывается на короткое время для прохождения ионов Na+ и К+. Считается, что открывание и закрывание канала происходит в результате аллостерических изменений в заряженных участках полипептидных цепей молекулы рецептора.

Рецептор может связывать различные лекарственные вещества: например, никотин действует как агонист ацетилхолина.

Метаболизм ацетилхолина

Ацетилхолин, уксуснокислый эфир холина, образуется в цитоплазме аксонов из ацетил-КоА и холина. Нейромедиатор хранится в синаптических везикулах, в каждой везикуле содержится примерно 1000-10000 молекул ацетилхолина. После выделения из везикул ацетилхолин попадает в синаптическую щель. Избыток ацетилхолина расщепляется ацетилхолин-эстеразой. Этот фермент имеет высокое число оборотов, что гарантирует быстрое удаление сигнального вещества. Продукты гидролиза, холин и уксусная кислота, активно захватываются пресинаптической частью синапса и используются для повторного синтеза ацетилхолина.

Соединения, блокирующие остаток серина в активном центре ацетилхолин-эстеразы, например токсин Е605, пролонгируют действие ацетилхолина и действуют как нейротоксины. Напротив, D-тубокурарин (яд кураре, которым индейцы пропитывали наконечники стрел) является конкурентным ингибитором ацетилхолина при связывании с рецептором.

Физиология синапсов [6]

Физиология синапсов


Сайт-источник BrainTools: https://www.braintools.ru

Путь до страницы источника: https://www.braintools.ru/article/9178

URLs in this post:

[1] синапсы: http://www.braintools.ru/neuron-the-structure-of-nerve-cell/synapse

[2] рецепторам: http://www.braintools.ru/article/9580

[3] мозге: http://www.braintools.ru/parts-of-the-brain

[4] Потенциал действия: http://www.braintools.ru/article/9173

[5] потенциал действия: http://www.braintools.ru/neuron-the-structure-of-nerve-cell/action-potential

[6] Image: http://www.braintools.ru/wp-content/uploads/2012/03/fiziologiya-sinapsov.jpg

www.BrainTools.ru

Rambler's Top100