Лекция 4. 06.03.18

Свойства ПСП

1. Амплитуда (Амп) ПСП не постоянная величина. Она зависит от количества открытых каналов <- зависит от количества активных рецепторов <- от количества медиаторов <- от количества подействованных медиаторов <- сколько t он находится в синаптической щели.

2. Длительность может быть как от 10-15 мс, так и до 100 мс

Амплитуда ПСП носит градуальный хар-тер (по мере выброса медиатора).

Амп одного ПСП примерно 1-5 мВ

3. Локальные изменения. ПСП возникает только на постсин. мембране вокруг синапса, там где есть лигандзависимые ионные каналы.

4. Распространяется по мембране электротонически, т.е. вызывают смещение ионов с соседних участков мембраны. Каналы не открываются, и поэтому по мере распространения они угасают (амп уменьшается).

5. Способны к суммации.

Суммация – это наложение нескольких ПСП в одной точке мембраны.

Существует два вида суммации:

1. Временная

2. Пространственная

Временная Т.е. за короткое время подходит несколько эффектов ПДНаложение в ПСП возник. Одно за другим в одном синапсе за короткий промежуток времени.

Пространственная

Наложение ПСП, которые распространяются в одну точку от разных синапсов.

Условия генерации ПД

Аксональный холмик – точка принятия решения (до 6к синапсов).

Если сумма по модулю ВПСП – сумма по модулю ТПСП = нейрон даёт ПД.

Каждый синапс имеет свой вклад в жизни нейрона (чем ближе синапс, тем он важнее из-за близости к холмику)

Вклад синапса в «жизнь» нейрона определяется тремя группами фактоов.

1. Место синапса относительно аксонального холмика. Т.е. чем ближе синапс к холмику, тем серьёзней влияет.

2. Размер синапса. Чем больше площадь контакта, тем выше амп ПСП. С одной стороны, это является врождённым свойством, но синапс может обучаться (распространятся). Важно для онтогенеза.

3. Активность синапса в данный момент (временная суммация).

Жизненный цикл медиатора

Медиатор –

1. Синтез и загрузка в визикулы.

2. Выброс в синаптичскую щель.

3. Взаимодействие с рецепторами.

4. Ипактивация медиатора.

1. Для синтеза нужны ферменты (белки, закодированные в генах), каждый нейрон имеет активную группу в генах, которая обеспечивает производство ферментов, синтезирующих определённый медиатор.

Каждый нейрон синтезирует один вид медиатора, который выбрасывается из всех присинаптических окончаний. (Принцип Дейла).

Где происходит синтез?

Зависит от сложности процесса

А. Простой (в 2-3 стадии). Синтез в пресинаптическом окончании. Пустые визикулы с помощью андероградного транспорта поступают к аксону и загружаются в медиатор.

Б. Сложный (пептидный медиатор). Происходит в соме на гранулярной ЭПС. Рибосомы синтезируют данный белок-предшественник, далее по каналам ЭПС -> аппарат Гольджи -> молекулы медиатора выбрасываются из белка -> загружается в визикулы.

Функции визикул:

А. Хранение.

Б. Квантование медиатора (выброс медиаторов порциями).

В. Защита от разрушения.

Г. Транспорт медиатора и его выброс.

Из пресинаптической части кроме медиатора могут выбрасываться и другие БАВы, но это ни нарушает правило Дайла, т.к. сигнал передаёт только медиатор, а остальные в-ва регулируют работу синапса, и некоторые из них выполняют функцию комедиатора (определяют конформацию рецептора). Комедиатор может находиться в той же везикуле либо в другой.

Путём экзоцитоза

Ионы Ca 2+ заставляют двигаться визикулы.

По пресинаптической мембране распространяется ПД, он и вызывает деполяризацию пресинаптической части, открывая потенциал зависимые каналы.

За это время порция кальция войдёт в цитоплазму. Кальций садится на белковые ловушки и двигает везикулу к мембране. После кальций выкачивается через ЭПС.

Медиатор выбрасывается порциями в зависимости с количеством ПД.

Принцип взаимодействия по комплементарности (медиатора с рецептором).

Между медиатором и активным центром есть химическое сродство.

В зависимости от того как рецептор устроен, существует два типа рецепторов.

1. Ионные (быстродействующие)

А. Быстродействующий

Б. 1 молекула кальция открывает 1 канал (т.е. сила ответа 1:1)

В. Продолжительность ответного состояния = продолжительности взаимодействия медиатора на рецептор.

Г. Однозначность ответа клетки-мишени.

2. Метаботропные (относительно медленно действующие)

В мембрану встроены минимум 2 вида белков (один из видов G-белок, второй – белок-эффектор)

Метаботропный действует по принципу домино (белковый эффектор воздействует на <- вторичные посредники, а они в свою очередь на канал)

А. С задержкой

Б. Усиление ответа (на одну молекулу медиатора отвечает несколько ионных каналов)

В. Неоднозначность ответа клетки-мишени

Г. Изменяется метаболизм клетки через G-белки и вторичных посредников (активируют или тормозят другие клет. белки, что и ведёт к метаболизму клетки).

Д. Изменяет активность генов (основа системы памяти).

Е. На каждом этапе возможна регуляция (вмешательство).

Вторичные посредники:

- АМФ

- ГМФ

- ИТФ

- ДАГ

- Са 2+