Этапы синаптической передачи в центральной нервной системе

Рис.12. Схема передачи химического сигнала в синапсе. добавить цифру 9-экзоцитоз и 10-взаимодействие нейроме. с белком рец.

 

Опишите образования и процессы, обозначенные цифрами на рисунке 12 (смотри пример в позиции 1):

 

1. Потенциал действия (ПД) приходит по аксону в пресинаптическую область и деполяризует пресинаптическую мембрану.

2.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

3.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

4.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

5. Эта позиция демонстрирует изменение проницаемости постсинаптической мембраны (укажите: движение, каких ионов обозначено стрелками, какой процесс возникает на мембране и дайте название потенциалу, который генерируется):

5а)                                                        , что приводит к____________________________ и генерации                                

5б)                                                            , что приводит к ____________________________

генерации                      

6.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

7.                                                                                                                                                 

8.                                                                                                                                                 

9.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    10.                                                                                                                                                                                                                                  

Помните! Передача возбуждения с нерва на скелетную мышцу осуществляется тоже с помощью химического синапса, однако, работа центральных  синапсов (то есть синапсов ЦНС) отличается и по структуре и по функции (См вставку выше). Сравните свойства нервно-мышечного синапса и синапса между двумя нервными клетками, заполнив табл. 1. Почему только один признак??

Таблица 1. Сравнительная характеристика центральных (в нервной системе) и нервно-мышечных синапсов.

Признак	Центральные  (в нервной системе) синапсы	Нервно-мышечные синапсы
		одного
Нейромедиатор (один или несколько)
Наличие ТПСП
Величина с. щели
Складчатость постсинаптической мембраны

Электрический синапс

Основным способом передачи информации в ЦНС являются химические синапсы. Лишь в 1%  случаев у млекопитающих передача сигналов в нервной системе происходит с помощью электрических синапсов, в которых потенциалы действия от одной нервной клетки к другой передаются прямым открытием наполненных жидкостью каналов, которые называются щелевые контакты (см. рис. 4)

 

 Рис. 13. Схема электрического синапса.

 

 Сравните свойства химического и электрического синапсов, заполнив таблицу 2 в соответствии с позициями.       

Таблица 2. Сравнительная характеристика химического и электрического синапсов

позиции	химический синапс	электрический синапс
Наличие нейротрансмиттеров
Скорость передачи сигнала
Потери сигнала во время передачи
Наличие усиления сигнала во время передачи
Сигнал передается: в одном направлении
Наличие синаптической задержки
Наличие рецепторов на постсинаптической мембране

 

ОП! Стоит ли перечислять этапы передачи в синапсе химическом? И тогда попросить описать самих студентов пути управления. и механизмы рецепции на постсинаптической мембране на молекулярном уровне? Материал у меня есть см. химич. передача н. имп.1и2 лежат в книге мозг.

Помогите логически правильно поставить на место часть о синапсах Как избежать повторов, а смысл оставить.

Теоретические знания этапов передачи сигналов в химических синапсах создали предпосылки для управления работой химических синапсов, созданию лекарственных средств, которые могут усилить или ослабить высвобождение нейротрансмиттера из окончаний аксона, увеличить либо уменьшить разрушение, обратный захват нейромедиаторов в синаптической щели и пресинаптической мембраной, управлять кальциевым током в пресинаптическую мембрану. Возможно также изменять работу постсинаптической мембраны, путем действия антагонистов естественных нейротрансмиттеров на белки-рецепторы постсинаптической мембраны.

 

3.1.1.3 Нейротрансмиттеры в ЦНС. Действие нейротрансмиттеров Найдите место для этого раздела, ОП

Передача возбуждения в химических синапсах связана с экзоцитозом медиаторов (нейротрансмиттеров) в синаптическую щель. Нейротрансмиттер – это                                    

                                                                                                                                                   

 

Посмотри еще раз в Фiзioлог. ж об этом. Нейротрансмиттеры в зависимости от их химической природы делятся на несколько групп (приведите примеры):

1. Аминокислоты:                                                                                                                    

2. Моноамины:                                                                                                                          

3. Нейропептиды:                                                                                                                     

4. Пурины:                                                                                                                                 

5. Газы:                                                                                                                                       

     Нейротрансмиттеры запасаются в нервных окончаниях в синаптических везикулах и с помощью кальцийзависимого транспорта высвобождаются из пресинаптической мембраны. Далее они (нейромедиаторы) связываются на постсинаптической мембране с участками их узнавания, располагающимися на трансмембранных белках, что вызывает изменение проницаемости мембраны для ионов. Медиаторы оказывают на постсинаптические мембраны два действия: быстрое и медленное. Быстрые эффекты (например, ацетилхолина) заключаются в открытии или закрытии ионных каналов, которые являются частью трансмембранного рецепторного белка и сопровождаются изменение проводимости мембраны. Медленные эффекты (например, адреналина) являются результатом метаболических изменений в клетке-мишени, рецепторные трансмембранные белки которой называются метаботропными. Метаболические изменения связаны с образованием циклического ГМФ, циклического АМФ или инозитолтрифосфата с помощью ферментов, соединенных с рецепторами через ГТФ-связанные белки. Важно, что один и тот же лиганд может активировать как ионотропные, так и метаботропные рецепторы мембраны клетки.  Эффект нейротрансмиттера – постсинаптический потенциал – определяется тем, какой вид ионных каналов откроется (см. рис. 12, позиция 5а и 5б). Постсинаптические потенциалы – это локальное уменьшение или увеличение поляризации постсинаптической мембраны нейрона в ответ на связывание нейромедиатора с расположенным на ней рецептором.

Укажите: являются ли постсинаптические потенциалы локальными или потенциалами действия (зачеркните неправильный ответ) и укажите их свойства:

· _______________________________________________________________________

· _______________________________________________________________________

· _______________________________________________________________________

 

Рецептор постсинаптической мембраны входит в состав ионного канала. Связывание нейротрансмиттера с рецепторно-канальным комплексом приводит к открытию ионного канала.

 Открытие Na⁺ каналов вызывает входящий ток положительных зарядов в клетку, в результате чего возникает локальная деполяризация мембраны, которая называется возбуждающий постсинаптический потенциал – ВПСП. Если нейротрансмиттер открывает каналы постсинаптической мембраны для входа ионов Cl^-, происходит ток отрицательных ионов в клетку и МП увеличивает свою отрицательность, возникает локальная гиперполяризация мембраны, которая называется тормозный постсинаптический потенциал – ТПСП.

Протеины- рецепторы постсинаптической мембраны нейрона, которые связывают молекулы нейротрансмиттеров и реализуют их действие на нервные клетки, бывают 2-х видов (рис.4).

  Ионотропные – являются ионными каналами (лиганд-управляемые ионные каналы), так как каналы открываются в результате взаимодействия рецептора на мембране с молекулами химического вещества, что приводит к изменению МП нейрона. 

Метаботропные – их активация также открывает ионные каналы, но в этом участвует G-белок, он активирует внутриклеточные метаболические процессы с помощью вторичных посредников (аденилатциклаза или фосфолипаза С).

Рис. 14. Схема действия нейротрансмиттеров на рецепторы постсинаптической мембраны: связывание с ионотропным рецептором-А, связывание с метаботропным рецептором – Б (a, b, y – субъединицы G - белка).

В нормальном состоянии рецепторы для нейротрансмиттеров находятся только в области постсинаптической мембраны. Однако во многих синапсах существуют рецепторы для нейротрансмиттеров и в пресинаптической мембране – это ауторецепторы. Они с помощью механизма обратной связи (положительной или отрицательной) управляют выходом нейротрансмиттера из пресинаптической мембраны. На ауторецепторы оказывает влияние и входящий Са²⁺ ток в пресинаптическом окончании.

 

Передача сигнала в синапсах ЦНС происходит не только с его усилением или ослаблением (стр. 17), но также сигнал может быть модулирован (качественно изменен). Такая модуляция (изменение) сигнала происходит при сочетанном действии нейротрансмиттеров и комедиаторов.