Молекула - медиатор
Cтраница 1
Молекулы медиатора, диффундируют через синаптическую щель и достигают мембраны нейрона-адресата ( Как потом эти молекулы убираются из сннаптической щели, мы разбирать не будем. А на этой мембране расположены специальные ионные каналы. Ворота белковых молекул открываются, когда к ним присоединяется молекула медиатора. Если эти каналы про-пускают ионы натрня ( или и натрия и калия то мембранный потенциал клетки-адресата снижается. Если это снижение достигает порогового уровня, то клетка-адресат возбуждается. [1]
 |
Схе & а строения нервно-мышечного синапса. 1 - нервное окончание. 2 - мышечное волокно. з - си-наптическая щ ель. 4 и s - ире - и постсинацтические мембраны. [2] |
Молекулы медиатора диффундируют через спнаптич. [3]
Квант - порция высвобожденных из пресинапса молекул медиатора, вызывающая появление миниатюрного потенциала концевой пластинки; вероятно, содержится в одной синаптиче-ской везикуле. [4]
В области пресинаптической мембраны располагаются синаптические пузырьки, в которых находятся молекулы медиаторов. Количество и расположение пузырьков зависит от типа клеток, между которыми передается нервный импульс. [5]
Постсинаптический потенциал длится всего несколько миллисекунд, если он не усиливается дополнительным высвобождением молекул медиатора, а концентрация ацетилхолина в синапти-ческой щели уменьшается в результате диффузии и гидролиза. Медиатор инактивируется ферментом ацетилхолинэстеразой ( КФ 3.1.1.7), который был выделен в кристаллическом состоянии Нахманзоном [8] и является одним из наиболее часто обновляющихся ферментов. [6]
Они могут выступать над и под мембраной подобно айсбергам. Молекула медиатора и участок рецептора на мембране соответствуют по конфигурации как ключ и замок. Рецептор под влиянием медиатора изменяет свою конфигурацию, открывает каналы для прохождения определенных ионов. Таким образом, синапс - это микроскопическое образование, в которое входят нервные окончания одного нейрона, щель между ними и воспринимающая часть-рецептор другого нейрона. [7]
Связи между нейронами опосредуются химическими передатчиками - нейромедиаторами - выделяющимися из окончаний отростков нейронов в синапсах. Когда потенциал действия достигает окончания аксона, молекулы медиатора выходят из внутриклеточных маленьких пузырьков, где они хранятся, в синаптическую щель - пространство шириной 20 нм между мембранами пресинаптической и постсинаптической клеток. Когда возбуждение достигает пика, начинается координированное выделение молекул нейромедиатора. [8]
Рассмотрим конкретный пример, где использовался шумовой анализ. Работу ионного канала могут регулировать различные параметры: его проводимость ограничивается либо скоростью, с которой молекула медиатора ( в случае постсинаптического канала) диффундирует от рецептора или деградирует, либо реакцией канала на сигнал. В настоящее время принято считать, что конформационные изменения мембранных белков обусловливают изменение проницаемости в мембране нерва. С помощью шумового анализа было показано, что в случае постсинаптического ацетилхолинового рецептора закрывание канала в большей степени, чем удаление и гидролиз ацетилхолина, определяет продолжительность тока через концевую пластинку. [9]
Ацетилхолин секретируется двигательными нервными окончаниями не только при возбуждении, но и в покое. Различие состоит лишь в том, что в покое выделяются малые порции - кванты - ацетилхолина, а под влиянием нервного импульса в синаптиче-скую щель одновременно выбрасывается значительное количество таких квантов. Квант представляет собой пакет молекул медиатора в единичном пузырьке нервного окончания, изливающем свое содержимое в синаптическую щель. В концевой пластинке различных животных в каждом кванте содержится до 2000 молекул ацетилхолина. Выделение отдельных квантов в синаптическую щель в состоянии покоя вызывает кратковременную слабую деполяризацию постсинаптической мембраны мышечнбго волокна. [10]
Молекулы медиатора, диффундируют через синаптическую щель и достигают мембраны нейрона-адресата ( Как потом эти молекулы убираются из сннаптической щели, мы разбирать не будем. А на этой мембране расположены специальные ионные каналы. Ворота белковых молекул открываются, когда к ним присоединяется молекула медиатора. Если эти каналы про-пускают ионы натрня ( или и натрия и калия то мембранный потенциал клетки-адресата снижается. Если это снижение достигает порогового уровня, то клетка-адресат возбуждается. [11]
Вследствие появления ионов Са в пресинаптической цитоплазме посредством неизвестного пока механизма пузырьки подходят к мембране и лопаются, сливая медиатор в синаптическую щель. Пузырьки выбрасываются не по одному, а квантами по несколько пузырьков. За один квант в щель попадает 103 - 104 молекул медиатора. За один импульс проходит 100 - 200 квантов медиатора. Даже в отсутствие нервных импульсов каждую секунду выбрасывается несколько квантов медиатора, и синапс поддерживается в состоянии готовности к передаче. [12]
Электронно-микроскопические исследования показали, что пресинаптические окончания всегда содержат синаптические пузырьки или везикулы, каждая из которых содержит один квант медиатора. Действительно, имеются убедительные биохимические данные, что вещества, рассматриваемые в качестве химических медиаторов, содержатся в синаптических пузырьках. Более того, расчеты количества медиатора, содержащегося в одном пузырьке, и количество молекул медиатора, необходимых для создания постсинаптического эффекта, аналогичного действию одного кванта, совпадают. Таким образом, совокупность имеющихся данных свидетельствует о том, что как спонтанные миниатюрные постсинаптические потенциалы, так и постсинаптические потенциалы обусловлены выходом в синаптическую щель медиатора, содержащегося в синаптических пузырьках. Этот процесс ( экзоцитоз) заключается в том, что пузырек, подойдя к внутренней поверхности мембраны пресинаптического окончания при наличии Са 2, сливается с пресинаптической мембраной. В результате происходит опорожнение пузырька в синаптическую щель. После спадения пузырька окружающая его мембрана включается в мембрану пресинаптического окончания, увеличивая его поверхность. В дальнейшем ( в результате процесса эндоцитоза) небольшие участки пресинаптической мембраны впячиваются внутрь, вновь образуя пузырьки, которые впоследствии снова способны включать медиатор и вступать в цикл его высвобождения. [14]
Страницы: 1 2