СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА

Содержание

Слайд 2

ЗАПИРАЮЩИЕ ПРИКРЕПИТЕЛЬНЫЕ КОММУНИКАЦИОННЫЕ ВИДЫ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОНТАКТОВ ТЕСНО СЦЕПЛЯЮТ КЛЕТКИ, ПРЕПЯТСТВУЮТ УТЕЧКЕ

ЗАПИРАЮЩИЕ ПРИКРЕПИТЕЛЬНЫЕ КОММУНИКАЦИОННЫЕ

ВИДЫ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОНТАКТОВ

ТЕСНО СЦЕПЛЯЮТ КЛЕТКИ, ПРЕПЯТСТВУЮТ УТЕЧКЕ ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ

МЕЖКЛЕТНИКИ
В ЭПИТЕЛИЯХ

СВЯЗЫВАЮТ КЛЕТКИ И ИХ ЦИТОСКЕЛЕТЫ С СОСЕДНИМИ КЛЕТКАМИ

ПО НИМ ПЕРЕДАЮТСЯ ХИМИЧЕСКИЕ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ МЕЖДУ КЛЕТКАМИ
ЩЕЛЕВЫЕ КОНТАКТЫ
СИНАПСЫ

Слайд 3

РОЛЬ ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ Метаболическое сопряжение клеток Синхронизация сокращений сердечной и гладкой

РОЛЬ ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ

Метаболическое сопряжение клеток
Синхронизация сокращений сердечной и гладкой мускулатуры
Формирование электрических

синапсов
Участие в эмбриогенезе
Слайд 4

СИНАПС – место функционального контакта между нейронами или нейронами и другими клетками

СИНАПС – место функционального контакта между нейронами или нейронами и другими

клетками
Слайд 5

КЛАССИФИКАЦИЯ СИНАПСОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УЧАСТНИКОВ: Аксо-дендритные Дендро-дендритный Аксо-аксонный Нервно-мышечное соединение Аксо-соматические

КЛАССИФИКАЦИЯ СИНАПСОВ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УЧАСТНИКОВ:
Аксо-дендритные
Дендро-дендритный
Аксо-аксонный
Нервно-мышечное соединение
Аксо-соматические

Слайд 6

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ПРОХОДЯЩЕГО СИГНАЛА: Электрические Химические В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭФФЕКТА: Возбуждающие Тормозные

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ПРОХОДЯЩЕГО СИГНАЛА:
Электрические
Химические
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭФФЕКТА:
Возбуждающие
Тормозные

Слайд 7

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

Слайд 8

Слайд 9

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИНАПС Синаптическая щель ≈ 2 нм ЩЕЛЕВЫЕ КОНТАКТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИНАПС

Синаптическая щель ≈ 2 нм

ЩЕЛЕВЫЕ КОНТАКТЫ

Слайд 10

Пространственная модель щелевого контакта и молекулярная организация коннексина

Пространственная модель щелевого контакта и молекулярная организация коннексина

Слайд 11

А - электрофизиологический способ определения наличия щелевого контакта и измерения коэффициента

А - электрофизиологический способ определения наличия щелевого контакта и измерения коэффициента

электротонической связи.
Стрелки показывают направление электрического тока при пропускании через электроды «а» и «б».
Б - эквивалентная электрическая схема клетки, имеющей коннексоны с одной соседней клеткой и не имеющей коннексоны с другой соседней.
Обозначения: 1, 2, 3 - соседние клетки. V1 и V2 - падение напряжения на клетках 1 и 2.
В - искусственная внутриклеточная гиперполяризация мембраны клетки вызывает смещение мембранного потенциала в соседней клетке, связанной щелевым контактом, и наоборот.
Г - двустороннее электрическое взаимодействие нейронов. Деполяризация первой клетки вызывает смещение мембранного потенциала второй клетки, и наоборот. Аналогично гиперполяризация первой клетки вызывает смещение мембранного потенциала во второй клетке, и наоборот.
Слайд 12

А - метод двойного patch-clamp. Показаны одиночные коннексоны. Поскольку потенциал клетки

А - метод двойного patch-clamp. Показаны одиночные коннексоны. Поскольку потенциал клетки

1 фиксирован на -40 мВ, а потенциал клетки 2 фиксирован на -80 мВ, электрический ток течет через щелевой контакт от клетки 1 к клетке 2.
Б - проведение электрического тока через коннексоны при исследованиях методом двойного patch-clamp. Коннексоны увеличены.
В - линейная вольт-амперная характеристика септального электрического синапса речного рака.
Г - вольт-амперная характеристика аномального выпрямления, т.е. асимметрия в проведении через гигантский электрический синапс речного рака.
Слайд 13

Слайд 14

Пресинаптический потенциал Постсинаптический потенциал Электрический импульс нанесен на пресинаптическую мембрану Электрический

Пресинаптический потенциал

Постсинаптический потенциал

Электрический импульс нанесен на пресинаптическую мембрану

Электрический импульс нанесен

на постсинаптическую мембрану

ВЫПРЯМЛЯЮЩИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

мВ

мВ

мс

мс

Слайд 15

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЕРЕДАЕТСЯ БЫСТРО, БЕЗ ЗАДЕРЖКИ ВОЗМОЖНО ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЕРЕДАЕТСЯ БЫСТРО, БЕЗ ЗАДЕРЖКИ
ВОЗМОЖНО ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ В ОБОИХ

НАПРАВЛЕНИЯХ, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ВЫПРЯМЛЯЮЩИХ СИНАПСОВ
МАЛО ПОДВЕРЖЕНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ
НА НИХ НЕ ДЕЙСТВУЮТ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ИЛИ ДРУГИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
РЕГУЛЯТОРНУЮ РОЛЬ ВЫПОЛНЯЮТ ИОНЫ КАЛЬЦИЯ
Слайд 16

ЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ Быстродействие, что позволяет обеспечивать быстрые реакции организма. Например,

ЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ
 Быстродействие, что позволяет обеспечивать быстрые реакции организма. Например, гигантские

нейроны нервных ганглиев пиявок обеспечивают быстрые сокращения продольной мускулатуры через нейронные цепи, связанные посредством электрических синапсов.
Синхронизация работы нейронов. В этом случае электрическая связь клеток обеспечивает их синхронную работу. Наиболее известные системы таких пар нейронов обеспечивают одновременную работу органов двух сторон тела, например синхронное сокращение продольных мышечных волокон у пиявки.
 Возникновение импульсных разрядов в группе электрически связанных клеток. Например, у тритона 30 нейронов, связанных электрическими синапсами, запускают реакцию избегания. При возбуждении любого из этих нейронов сразу же включаются все, что обеспечивает полноценность реакции животного.
 Выпрямление сигнала, что обеспечивает его передачу только в одном направлении. Это хорошо продемонстрировано в мотонейронах пиявок. Односторонняя передача сигнала необходима, чтобы этот сигнал не попал в другую систему с электрической передачей
Слайд 17

ХИМИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

ХИМИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

Слайд 18

Строение химического синапса

Строение химического синапса

Слайд 19

НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

Слайд 20

НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

Слайд 21

Слайд 22

ПРИЗНАКИ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ Синтезируются в нейроне. Присутствуют в пресинаптической мембране и выделяются

ПРИЗНАКИ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ

Синтезируются в нейроне.
Присутствуют в пресинаптической мембране и выделяются в достаточном

количестве, чтобы оказать влияние на клетку-мишень.
Имитируют действие высвобождаемого медиатора, если прикладываются в области синапса в соответствующих концентрациях.
Существует специальный механизм для удаления медиатора из синаптической щели.
Действуют на малых расстояниях.
Слайд 23

ХИМИЧЕСКИЙ СИНАПС (ШИРИНА ЩЕЛИ 20 НМ)

ХИМИЧЕСКИЙ СИНАПС

(ШИРИНА ЩЕЛИ 20 НМ)

Слайд 24

Слайд 25

Нервно-мышечное соединение

Нервно-мышечное соединение

Слайд 26

Нервно-мышечное соединение

Нервно-мышечное соединение

Слайд 27

Слайд 28

Механизм химической передачи импульсов в межнейронном синапсе. От А до Д — последовательные этапы процесса

Механизм химической передачи импульсов в межнейронном синапсе.
От А до Д

— последовательные этапы процесса
Слайд 29

Синаптические везикулы фиксируются большей частью к цитоскелету посредством протеина синапсина. Меньшая

Синаптические везикулы фиксируются большей частью к цитоскелету посредством протеина синапсина.

Меньшая

часть везикул связана с пресинаптической мембраны с помощью
белка мембраны везикулы – синаптобревина и белка пресинаптической мембраны синтаксина. Именно эти везикулы непосредственно поставляют трансмиттер для очередного выброса.
Слайд 30

Слайд 31

В пресинаптическом окончании концентрация Ca2+ поднялась до необходимого уровня Ca2+ связывается

В пресинаптическом окончании концентрация Ca2+ поднялась до необходимого уровня

Ca2+ связывается с

протеином, входящим в мембрану везикулы - синаптотагмином

Одновременно комплекс полипептида синаптофизина сливается с неидентифицированными протеинами пресинаптической мембраны

Возникает пора, через которую осуществляется регулируемый экзоцитоз, т.е. секреция трансмиттера в синаптическую щель

I процесс

Слайд 32

Нагруженные трансмиттером везикулы освобождаются от цитоскелета и перемещаются на пресинаптическую мембрану

Нагруженные трансмиттером везикулы освобождаются от цитоскелета и перемещаются на пресинаптическую мембрану

для осуществления дальнейшего цикла.

В пресинаптическом окончании концентрация Ca2+ поднялась до необходимого уровня

II процесс

Активация Ca2+-кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (СаМ-киназа II).

СаМ-киназа II фосфорилирует синапсин

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

ПРИМЕРЫ ХИМИЧЕСКИХ СИНАПСОВ

ПРИМЕРЫ ХИМИЧЕСКИХ СИНАПСОВ

Слайд 38

ионотропные метаботропные Синапсы Открытие ионного канала при действии лиганда Открытие ионного

ионотропные метаботропные

Синапсы

Открытие ионного канала при действии лиганда

Открытие ионного канала связано с

подключением других химических процессов

НИКОТИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР

МУСКАРИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР

Слайд 39

Механизм работы ионотропного синапса (А) и метаботропного синапса (Б)

Механизм работы ионотропного синапса (А) и метаботропного синапса (Б)

Слайд 40

Агонисты и антагонисты ацетилхолиновых рецепторов Альфа-бунгаротоксин – яд змеи Bungarus multicinctus

Агонисты и антагонисты ацетилхолиновых рецепторов

Альфа-бунгаротоксин – яд змеи Bungarus multicinctus

Слайд 41

НИКОТИНОВЫЙ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР

НИКОТИНОВЫЙ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР

Слайд 42

МУСКАРИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР Калиевый канал

МУСКАРИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР

Калиевый канал

Слайд 43

Расщепление, удаление и обратный захват трансмиттера на примере ацетилхолина

Расщепление, удаление и обратный захват трансмиттера на примере ацетилхолина

Слайд 44

УДАЛЕНИЕ АЦЕТИЛХОЛИНА ИЗ СИНАПТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ РАССЕИВАЕТСЯ ПУТЕМ ДИФФУЗИИ РАСЩЕПЛЯЕТСЯ АЦЕТИЛХОЛИНЭСТЕРАЗОЙ НА

УДАЛЕНИЕ АЦЕТИЛХОЛИНА ИЗ СИНАПТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ

РАССЕИВАЕТСЯ ПУТЕМ ДИФФУЗИИ
РАСЩЕПЛЯЕТСЯ АЦЕТИЛХОЛИНЭСТЕРАЗОЙ НА ХОЛИН И

АЦЕТАТ
ЗАХВАТЫВАЕТСЯ ПУТЕМ ЭНДОЦИТОЗА
Слайд 45

Агонисты и антагонисты адренэргических рецепторов

Агонисты и антагонисты адренэргических рецепторов

Слайд 46

Норадренэргический нейрон

Норадренэргический нейрон

Слайд 47

цАМФ и функция синапса

цАМФ и функция синапса

Слайд 48

Слайд 49

ТОРМОЗНОЙ СИНАПС

ТОРМОЗНОЙ СИНАПС

Слайд 50

γ-Аминомасляная кислота как трансмиттер в синапсе: расщепление, удаление и обратный захват

γ-Аминомасляная кислота как трансмиттер в синапсе: расщепление, удаление и обратный захват