Б1 Понятие биомембрана

• Название: Б1 Понятие биомембрана
• Дата: 09.11.2022
• Размер: 2.06 Mb.
• Имя файла: fiza1itog_docx.docx
• Тип: Документы; #778745
• страница: 11 из 16

41. Метаботропные синапсы

При передаче сигнала в метаботропных синапсах используется мультимолекулярная система (рис. 709210836), состоящая из

• 
  рецептора,
  
• 
  ГТФ-связывающего белка (G-белка),
  
• 
  фермента,
  
• 
  второго посредника,
  
• 
  эффектора.
  

Рис. 709210836. Мультимолекулярная система: рецептор – G-белок - фермент - второй посредник - … - эффектор. 1 ‑ взаимодействие медиатора и рецептора; 2 ‑ активация рецептором G-белка; 3 ‑ активация альфа-субединицей фермента; 4 ‑ образование второго посредника; 5 ‑ влияние на ионный канал; 6 ‑ влияние на транскрипцию или трансляцию.

Структура и функция G-белка при передаче сигнала

G-белки (англ. Gproteins) — это семейство белков, относящихся к ГТФазам и функционирующих в качестве вторичных посредников во внутриклеточных сигнальных каскадах

ГТФ-азный цикла G‑ белков

В покое на постсинаптической мембране находится комплекс рецептор‑G-белок c ГДФ (рис. 809251335, 809251304).



Связывание медиатора (агониста) с рецептором приводит к белок-белковому взаимодействию между рецептором и G-белком и ускоряет диссоциацию ГДФ. В результате образуется короткоживущий комплекс агонист - рецептор - G-белок, не связанный ни с каким нуклеотидом.

Связывание с этим комплексом молекулы ГТФ снижает сродство рецептора к G‑белку, что приводит к диссоциации комплекса и высвобождению рецептора.

Потенциально рецептор может активировать большое количество молекул G-белка, обеспечивая, таким образом, высокий коэффициент усиления внеклеточного сигнала на данном этапе.

Активированная альфа-субъединица G‑белка диссоциирует от бета-гамма-субъединиц и вступает во взаимодействие с соответствующим эффектором, оказывая на него активирующее или ингибирующее воздействие.

Альфа-субъдиница с присоединенным с ней ГТФ способна взаимодействовать с эффектором в мембране - ферментами, такими, как аденилатциклаза , или, возможно, ионными каналами . Фермент может активироваться или ингибироваться, а ионный канал - открываться или закрываться. Конкретные примеры будут рассмотрены ниже и в последующих лекциях.

Взаимодействие с эффектором, однако, длится до тех пор, пока альфа-субъединица, являющаяся ГТФ-азой, удерживает ГТФ.

Вскоре присоединенный ГТФ гидролизуется до ГДФ. Когда это происходит, альфа‑субъединица снова меняет свою конформацию и теряет способность активировать эффектор. После этого альфа-ГДФ взаимодействует с бета-гамма-комплексом и снова образует тримерный комплекс, завершая, таким образом, цикл.

Активация пресинаптических адренорецепторов (ауторецепторов) приводит к диссоциации G-белка и последующему ингибированию (закрытию) кальциевых каналов, т.е. снижению уровня освобождение медиатора (норадреналина)

. Нервно-мышечный синапс скелетного мышечного волокна

Нервно-мышечный синапс (НМС) довольно большие образования, различимые даже под лупой. Изучение этих синапсов было начато раньше других. Поэтому НМС хорошо изучены. \

концевой пластинкой (End-Plate) чаще называют постсинаптическую мембрану, отсюда возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) чаще называют потенциалом концевой пластинки (ПКП).

Нервный отросток проходя по сарколемме мышечного волокна утрачивает миелиновую оболочку и образует сложный аппарат с цитолеммой мышечного волокна

i НМС – типичный химический синапс. Холинергический, потому что медиатором является ацетилхолин. Н-холинергический [эн, не аш и не эйч], потому что агонистом ацетилхолина в этом синапсе является никотин. Часто такие синапсы называют никотиновыми. Н-холинергический, мышечного типа, потому что антагонистами ацетилхолина в этом синапсе являются кураре и курареподобные вещества.

Структура нервно-мышечного синапса

Структура нервно-мышечного синапса в трехмерном изображении показана на рис. 809252134.


Для НМС характерно наличие большого числа изгибов на пресинаптической и, особенно, на постсинаптической мембране. Благодаря этому, вероятно, возрастает площадь контакта пресинапса с постсинапсом, что увеличивает вероятность взаимодействия.

Терминали аксонов содержат большое количество митохондрий и синаптических пузырьков с медиатором (ацетилхолином).

Каждая везикулам содержит примерно по 1000-10000 молекул ацетилхолина.

Синаптическая мембрана аксона и постсинаптическая мембрана мышечного волокна разделены синаптической щелью.

В синаптической щели расположен гликокаликс - волокна, которые выполняют опорную функцию (связь механическая). Здесь расположена ацетилхолинэстераза (АХЭ), способная расщеплять ацетилхолин со скоростью 1 мл/мс.

В области синапса мышечное волокно не имеет поперечной исчерченности, характерно скопление митохондрий и ядер.

Этапы передачи возбуждения в НМС Деполяризация пресинаптической мембраны пришедшим по аксону потенциалом действия (ПД). Открытие потенциалзависимых Сa++‑каналов на пресинаптической мембране и поступление Сa++ в пресинапс (пассивный транспорт). Выход в синаптическую щель ацетилхолина путем экзоцитоза. Диффузия медиатора к постсинаптической мембране. Взаимодействие ацетилхолина с Н‑холинорецепторами постсинаптической мембраны мышечного волокна. Открытие никотиновых рецепторных каналов постсинаптических каналов, пассивный вход Na+ в мышечное волокно. Образование потенциала концевой пластинки - ПКП (возбуждающего постсинаптического потенциала - ВПСП) в области постсинаптической мембраны. Электротоническое распространение ПКП в околосинаптическую область. Формирование ПД мышечного волокна на сарколемме околосинаптической области.

Ацетилхолин в синаптической щели быстро разрушается ацетилхолинэстеразой (АХЭ), превращаясь в холин (он вновь захватывается для по­следующего синтеза) и ацетат.