Слайд 1СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА
Типы межклеточных контактов
Виды синапсов
Электрические синапсы, их устройство, механизм действия
и значение
Химические синапсы, их строение, механизм передачи сигнала
Синаптические потенциалы
Примеры химических
синапсов
Слайд 2ЗАПИРАЮЩИЕ 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 3РОЛЬ ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ
Метаболическое сопряжение клеток
Синхронизация сокращений сердечной и гладкой мускулатуры
Формирование
электрических синапсов
Участие в эмбриогенезе
Слайд 4СИНАПС – место функционального контакта между нейронами или нейронами и
другими клетками
Слайд 5КЛАССИФИКАЦИЯ СИНАПСОВ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УЧАСТНИКОВ:
Аксо-дендритные
Дендро-дендритный
Аксо-аксонный
Нервно-мышечное соединение
Аксо-соматические
Слайд 6В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ПРОХОДЯЩЕГО СИГНАЛА:
Электрические
Химические
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭФФЕКТА:
Возбуждающие
Тормозные
Слайд 9ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИНАПС
Синаптическая щель ≈ 2 нм
ЩЕЛЕВЫЕ КОНТАКТЫ
Слайд 10Пространственная модель щелевого контакта и молекулярная организация коннексина
Слайд 11А - 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 12А - 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 14
Пресинаптический потенциал
Постсинаптический потенциал
Электрический импульс нанесен на пресинаптическую мембрану
Электрический импульс
нанесен на постсинаптическую мембрану
ВЫПРЯМЛЯЮЩИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ
мВ
мВ
мс
мс
Слайд 15СВОЙСТВА 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 16ЗНАЧЕНИЕ 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 22ПРИЗНАКИ 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 23ХИМИЧЕСКИЙ СИНАПС
(ШИРИНА ЩЕЛИ 20 НМ)
Слайд 28Механизм химической передачи импульсов в межнейронном синапсе.
От А до
Д — последовательные этапы процесса
Слайд 29Синаптические 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 31В 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 32Нагруженные 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
метаботропные
Синапсы
Открытие ионного канала при действии лиганда
Открытие
ионного канала связано с подключением других химических процессов
НИКОТИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР
МУСКАРИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР
Слайд 39Механизм работы ионотропного синапса (А) и метаботропного синапса (Б)
Слайд 40Агонисты и антагонисты ацетилхолиновых рецепторов
Альфа-бунгаротоксин – яд змеи Bungarus multicinctus
Слайд 41НИКОТИНОВЫЙ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР
Слайд 42МУСКАРИНОВЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР
Калиевый канал
Слайд 43Расщепление, удаление и обратный захват трансмиттера на примере ацетилхолина
Слайд 44УДАЛЕНИЕ АЦЕТИЛХОЛИНА ИЗ СИНАПТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ
РАССЕИВАЕТСЯ ПУТЕМ ДИФФУЗИИ
РАСЩЕПЛЯЕТСЯ АЦЕТИЛХОЛИНЭСТЕРАЗОЙ НА ХОЛИН
И АЦЕТАТ
ЗАХВАТЫВАЕТСЯ ПУТЕМ ЭНДОЦИТОЗА
Слайд 45Агонисты и антагонисты адренэргических рецепторов
Слайд 50γ-Аминомасляная кислота как трансмиттер в синапсе: расщепление, удаление и обратный
захват
Слайд 51Оксид азота (NO) в качестве трансмиттера, освобождаемого нейронами
NO освобождается нервными
окончаниями гранулярных клеток мозжечка и действует на постсинаптические клетки Пуркинье
мозжечка.
NO служит одним из нейротрансмиттеров, освобождаемых нейронами и иннервирующих кишечник. Действуя на гладкомышечные клетки желудочно-кишечного тракта, NO подавляет их сократительную активность.