TRANSMITEREA SINAPTICĂ. NEURONULNEURONUL CORPUL CELULAR (SOMA) SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE DIAMETRU : μ m mm DIAMETRU. - презентация

1 TRANSMITEREA SINAPTICĂ

2 NEURONULNEURONUL

3 CORPUL CELULAR (SOMA) SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE DIAMETRU : μ m mm DIAMETRU : μ m mm CORPUL CELULAR (SOMA) SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE SEDIUL ACTIVITĂŢILOR METABOLICE DIAMETRU : μ m mm DIAMETRU : μ m mm

4 DENDRITELE RECEPŢIONEAZĂ SEMNALE RECEPŢIONEAZĂ SEMNALE OCUPĂ SUPRAFAŢĂ MARE OCUPĂ SUPRAFAŢĂ MARE AU ACTIVITATE CONVERGENTĂ AU ACTIVITATE CONVERGENTĂDENDRITELE RECEPŢIONEAZĂ SEMNALE RECEPŢIONEAZĂ SEMNALE OCUPĂ SUPRAFAŢĂ MARE OCUPĂ SUPRAFAŢĂ MARE AU ACTIVITATE CONVERGENTĂ AU ACTIVITATE CONVERGENTĂ

5 AXONUL LUNGIME : μ m m LUNGIME : μ m m PREZINTĂ BUTONI TERMINALI PREZINTĂ BUTONI TERMINALI ARE ACTIVITATE DIVERGENTĂ ARE ACTIVITATE DIVERGENTĂAXONUL LUNGIME : μ m m LUNGIME : μ m m PREZINTĂ BUTONI TERMINALI PREZINTĂ BUTONI TERMINALI ARE ACTIVITATE DIVERGENTĂ ARE ACTIVITATE DIVERGENTĂ

6 SINAPSASINAPSA structura la nivelul căreia se realizează comunicarea între două celule nervoase sau între o celulă nervoasă şi una efectoare somatică (1897, Sherrington) Sir Charles Scott Sherrington (1857 – 1952 ) ELECTRICĂ ELECTRICĂ CHIMICĂCHIMICĂ Premiul Nobel în Fiziologie

7 SINAPSA ELECTRICĂ NEXUS, MACULA COMMUNICANS NEXUS, MACULA COMMUNICANS STRUCTURĂ SIMPLĂ STRUCTURĂ SIMPLĂ LOCALIZARE LOCALIZARE FANTA SINAPTICĂ : Å FANTA SINAPTICĂ : Å GAP JUNCTION GAP JUNCTION

8

9 STRUCTURĂ PROTEICĂCILINDRICĂ STRUCTURĂ PROTEICĂ CILINDRICĂ NUMITĂ CONEXONAVÂND UN DIAMETRU NUMITĂ CONEXON AVÂND UN DIAMETRU DE 70 Å ŞI O LUNGIME DE 75 Å, COMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂŢI IDENTICE NUMITE CONEXINE, CE FORMEAZĂ UN POR CENTRAL CU DIAMETRUL DE Å STRUCTURĂ PROTEICĂCILINDRICĂ STRUCTURĂ PROTEICĂ CILINDRICĂ NUMITĂ CONEXONAVÂND UN DIAMETRU NUMITĂ CONEXON AVÂND UN DIAMETRU DE 70 Å ŞI O LUNGIME DE 75 Å, COMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂŢI IDENTICE NUMITE CONEXINE, CE FORMEAZĂ UN POR CENTRAL CU DIAMETRUL DE Å M < 1500 Da

10 TRANSMITEREA INFORMAŢIEI DE LA O CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN DIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIERE TRANSMITEREA INFORMAŢIEI DE LA O CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN DIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIERE

11

12

13

14 SINAPSA CHIMICĂ

15 1. PORŢIUNE PRESINAPTICĂ CONŢINE MITOCONDRII CONŢINE MITOCONDRII AICI DE AFLĂ VEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC AICI DE AFLĂ VEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC MEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS) MEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS) 1. PORŢIUNE PRESINAPTICĂ CONŢINE MITOCONDRII CONŢINE MITOCONDRII AICI DE AFLĂ VEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC AICI DE AFLĂ VEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC MEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS) MEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS) 2. FANTĂ SINAPTICĂ : Å 3. PORŢIUNE POSTSINAPTICĂ MEMBRANĂ POSTSINAPTICĂ (MPS)CE MEMBRANĂ POSTSINAPTICĂ (MPS) CE ARE ÎN COMPONENŢĂ CANALE IONICE COMANDATE CHIMIC 3. PORŢIUNE POSTSINAPTICĂ MEMBRANĂ POSTSINAPTICĂ (MPS) C CC CE A AA ARE ÎN COMPONENŢĂ CANALE IONICE COMANDATE CHIMIC

16

17 ETAPELE TRANSMITERII CHIMICE SINTEZA ŞI STOCAREA MEDIATORULUI SINTEZA ŞI STOCAREA MEDIATORULUI SINTEZA ŞI STOCAREA MEDIATORULUI

18 FIECARE VEZICULĂ CU MEDIATOR, AVÂND UN DIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONŢINE MOLECULE DE ACh FIECARE VEZICULĂ CU MEDIATOR, AVÂND UN DIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONŢINE MOLECULE DE ACh V - ATPază Antiport H+/ACh

19 ELIBERAREA MEDIATORULUI ELIBERAREA MEDIATORULUI ELIBERAREA MEDIATORULUI POTENŢIALUL DE ACŢIUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A LUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTIC POTENŢIALUL DE ACŢIUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A LUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTIC DEPOLARIZAREA MEMBRANEI PRESINAPTICE INFLUX MASIV DE IONI Ca 2+ [Ca 2+ ] i < M[Ca 2+ ] e = 1,5 mM(la repaus) INFLUX MASIV DE IONI Ca 2+ [Ca 2+ ] i < M[Ca 2+ ] e = 1,5 mM(la repaus)

20 sub acţiunea CaMKII are loc fosforilarea sinapsinei, ceea ce iniţiază desprinderea veziculelor de citoschelet sub acţiunea CaMKII are loc fosforilarea sinapsinei, ceea ce iniţiază desprinderea veziculelor de citoschelet

21 Proteine SNARE: - SNAP – 25; - synaptobrevin; - syntaxin Proteine SNARE: - SNAP – 25; - synaptobrevin; - syntaxin complex SNARE

22 Synaptotagmin: - proteină ancorată în membrana veziculei cu mediator - capetele C – terminale sunt localizate în porţiunea presinaptică şi prezintă situs – uri pentru Ca 2+ Synaptotagmin: - proteină ancorată în membrana veziculei cu mediator - capetele C – terminale sunt localizate în porţiunea presinaptică şi prezintă situs – uri pentru Ca 2+ Synaptobrevin: - proteină integrală mică localizată în membrana veziculei cu mediator - M = 18 kDa Synaptobrevin: - proteină integrală mică localizată în membrana veziculei cu mediator - M = 18 kDa

23

24 Syntaxin: - proteină ancorată în membrana presinaptică pe care o străbate sub forma unui α – helix transmembranar ce se continuă de-a lungul MPRS Syntaxin: - proteină ancorată în membrana presinaptică pe care o străbate sub forma unui α – helix transmembranar ce se continuă de-a lungul MPRS SNAP - 25: - proteină periferică de M = 25 kDa localizată pe faţa citoplasmatică a MPRS - se compune din 2 α – helix-uri întinse de-a lungul membranei SNAP - 25: - proteină periferică de M = 25 kDa localizată pe faţa citoplasmatică a MPRS - se compune din 2 α – helix-uri întinse de-a lungul membranei

25

26 CREŞTEREA CONCENTRAŢIEI INTRACELULARE DE Ca 2+ FOSFORILAREA SINAPSINEI I FUZIONAREA VEZICULELOR CU MEMBRANA PRESINAPTICĂ FUZIONAREA VEZICULELOR CU MEMBRANA PRESINAPTICĂ EXOCITOZA VEZICULELOR ELIBERAREA ÎN FANTA SINAPTICĂ A UNOR PACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE) TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE ELIBERAREA ÎN FANTA SINAPTICĂ A UNOR PACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE) TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE

27

28

29 DIFUZIA SINAPTICĂ DIFUZIA SINAPTICĂ DIFUZIA SINAPTICĂ SINAPSA CHIMICĂ INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 μs (ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTENŢIALUL DE ACŢIUNE AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ ŞI MOMENTUL DECLANŞĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC) SINAPSA CHIMICĂ INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 μs (ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTENŢIALUL DE ACŢIUNE AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ ŞI MOMENTUL DECLANŞĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC) MOTIVE : DESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE Ca 2+ DESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE Ca 2+ TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR DIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPS DIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPS MOTIVE : DESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE Ca 2+ DESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE Ca 2+ TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR DIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPS DIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPS PARCURGEREA FANTEI SINAPTICE DUREAZĂ 2 5 μs

30

31 DECLANŞAREA RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC DECLANŞAREA RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC DECLANŞAREA RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC LEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATOR DESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMIC

32 M = 268 kDa

33 DECLANŞAREA RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC DECLANŞAREA RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC LEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATOR DESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMIC MODIFICĂRI ALE POTENŢIALULUI MEMBRANEI POSTSINAPTICE MODIFICĂRI ALE POTENŢIALULUI MEMBRANEI POSTSINAPTICE

34 TRANSMITERE SINAPTICĂ EXCITATOARE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DESCHIDEREA CANALELOR DE Na + DESCHIDEREA CANALELOR DE Na + CREŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE CREŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL TRANSMITERE SINAPTICĂ EXCITATOARE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DESCHIDEREA CANALELOR DE Na + DESCHIDEREA CANALELOR DE Na + CREŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE CREŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL

35 TRANSMITERE SINAPTICĂ INHIBITOARE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DESCHIDEREA CANALELOR DE Cl – DESCHIDEREA CANALELOR DE Cl – SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA TRANSMITERE SINAPTICĂ INHIBITOARE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE DESCHIDEREA CANALELOR DE Cl – DESCHIDEREA CANALELOR DE Cl – SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA

36 EPSP - potenţiale postsinaptice evocate

37 INACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMIC INACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMIC INACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMIC

38

39 THE END