14. Ионотропные синапсы. Постсинаптические потенциалы. Метаботропные синапсы. Структура и функция g-белка при передаче сигнала.

Ионотропные рецепторы.

Ионотропные рецепторы содержат домен, узнающий медиатор и ионный канал.

Хемовозбудимые натриевые каналы постсинаптических мембран имеют только один воротный механизм, активируемый медиатором.

В отсутствие медиатора канал закрыт. Взаимодействие медиатора с рецептором приводит к активации натриевого канала. В результате мембрана деполяризуется.

Пример ионотропного синапса - Н-холинергический синапс.

Рецепторы постсинаптических мембран - это белковые структуры, которые являются интегральными белками плазматической мембраны, они синтезируются в эндоплазматическом ретикулюме клетки, после чего они попадают (встраиваются) в постсинаптическую мембрану, пройдя предварительно "сортировку" в аппарате Гольджи. При нарушении белкового синтеза концентрация рецепторов может существенно снижаться и приводить к уменьшению функциональных возможностей синаптической передачи. В ряде случаев у человека могут вырабатываться антитела к собственным рецепторам постсинаптической мембраны. Это приводит к нарушению функции синапса.

Образование постсинаптических потенциалов связано с активацией медиатором хемовозбудимых (рецепторуправляемых) ионных каналов, имеющихся в постсинаптической мембране. Так же как электровозбудимые, хемовозбудимые каналы образованы макромолекулами белка, пронизывающими липидный бислой мембраны.

Деполяризация постсинаптической мембраны получила название возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). ВПСП может быть обусловлена входом в клетку катиона или выходом аниона.

ВПСП распространяется электротонически в околосинаптическую (например, в мионевральном синапсе) или более отдалённую (например, аксонный холмик нейрона) область плазматической мембраны.

Если значение электротона в названных областях достаточно велико и достигает критического уровня деполяризации, то генерируется потенциал действия.

В тормозных синапсах в результате взаимо­действия медиатора с рецепторами происходит гиперполяризация (например за счет увеличения проницае­мости мембраны для ионов калия и хлора, при этом калий выходит, а хлор входит в клетку).

Это называется тормозным постсинаптическим потенциалом (ТПСП). В гиперполяризованном состоянии клетка снижает свою возбудимость и благодаря этому прекращает отвечать на внешние раздражители, или (если она обладала свойством автоматии) уменьшает спонтанную активность.

Метаботропные синапсы.

При передаче сигнала в метаботропных синапсах используется мультимолекулярная система, состоящая из

• рецептора,

• ГТФ-связывающего белка (G-белка),

• фермента,

• второго посредника,

• эффектора.

Как могут быть связаны (сопряжены) метаботропные рецепторы с ионным каналом?

1. Через G-белки (система «G-белок – ионный канал»): М‑холинорецепторы, адренорецепторы

2. Через изменение концентрации внутриклеточного посредника типа циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), в результате чего меняется активность внутриклеточных протеаз - а как следствие этого - изменение функциональной активности клетки.