Хеморецепторы в мембранах

В общих чертах картину участия ацетилхолина в осуществлении передачи нервного импульса возбуждения можно представить следующим образом. В синаптических нервных окончаниях имеются пузырьки (везикулы) диаметром 30—80 нм, которые содержат нейромедиаторы. Эти пузырьки покрыты оболочкой, которая образована белком клатрином (мол. масса 180000). В холинергических синапсах каждый пузырек диаметром 80 нм содержит 40000 молекул ацетилхолина. При возбуждении высвобождение медиатора происходит квантами , т.е. путем полного опорожнения каждого отдельного пузырька. В нормальных условиях под влиянием сильного импульса выделяется примерно 100—200 квантов медиатора—количество, достаточное для инициирования потенциала действия в постсинаптическом нейроне. Происходит это, по-видимому, следующим образом. Деполяризация мембраны синаптических окончаний вызывает быстрый ток ионов Са в клетку. Временное увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са стимулирует слияние мембраны синаптических пузырьков с плазматической мембраной и таким образом запускает процесс высвобождения их содержимого. Для выброса содержимого одного пузырька требуется примерно 4 иона Са . Выделенный в синаптическую щель ацетилхолин вступает во взаимодействие с белком-хеморецептором, входящим в состав постсинаптической мембраны. В результате изменяется проницаемость мембраны —резко увеличивается ее пропускная способность для ионов Ка. Взаимодействие между рецептором и медиатором запускает ряд реакций, заставляющих постсинаптическую нервную клетку или эффекторную клетку выполнять свою специфическую функцию. После выделения медиатора должна наступить фаза его быстрой инактивации, или удаления, чтобы подготовить синапс к восприятию нового импульса. [c.638]

Для следующего этапа преобразования — превращения изменений в молекулярном рецепторе в изменение мембранного потенциала рецепторной клетки — хотя бы созданы концептуальные модели. На рис. 11.2 представлены некоторые предполагаемые механизмы для трех типов рецепторов. В каждом случае можно видеть канал или равноценную ему структуру, позволяющую потоку ионов проходить через мембрану. Канал регулируется воротной молекулой. В хеморецепторе особая молекула заставляет рецепторную молекулу отодвинуть воротную молекулу, тем самым пропуская поток ионов через канал. В механорецепторе, как полагают, растяжение мембраны расширяет канал, пропуская в него ионный ток. В фоторецепторе позвоночного животного ионный ток происходит главным образом в темноте и блокируется действием света на мембраны дисков в рецепторе. [c.272]

Быть может, такое устройство чем-то эффективно, поскольку хеморецепторы насекомых организованы подобным же, хотя и более специализированным образом. Характерная структура, заключающая рецепторы у этих животных, называется сенсиллой. Это образование из измененной кутикулы имеет форму стерженька, ямки, пластинки, ячейки или волоска. Лучше всего изучены волооки их клеточное строение рассмотрено в главе 10. На рис. 12.3Б видно, что тела рецепторных клеток лежат у основания волоска, а их дистальные отростки входят в волосок и тянутся до его кончика. Эти отростки считаются дендритами, хотя в действительности это реснички (как у нематоды), содержащие набор микротрубочек (9+2). На кончике находится отверстие поры, покрытое маленькой капелькой вязкой жидкости (рис. 12.3В), Молекулы стимулирующего вещества диффундируют в эту жидкость через пору и соприкасаются с дендритными кончиками. Считается, что здесь эти молекулы связываются с рецепторными белками, которые затем вызывают изменение в проводимости мембраны это стадия сенсорного преобразования. К сожалению, пока еще мало что известно об этих механизмах. [c.292]

При таком подходе клеточные рецепторы до некоторой степени уподобляются ферментам, а лиганды — субстратам, поскольку их соединение влечет за собой определенную реакцию, т. е. отклик (Волькенштейн, 1981). Для случая, когда кооперативность отсутствует, т.е. и = 1, и взаимодействие лиганда осуществляется с единичными рецепторами, это уравнение идентично уравнению Михаэлиса—Ментен для ферментной кинетики. В случае положительной кооперативности взаимодействия (л > 1) результирующий отклик системы на сигнал возрастает. Принято считать, что это происходит из-за взаимодействия мембранных рецепторов друг с другом. Примером могут служить высокочувствительные хеморецепторы ракообразных, различающие запахи аминокислот и пептидов (Belli, Re hnitz, 1989). Эти рецепторы расположены на окончаниях дендритов нервных клеток. Чувствительность хеморецепторов голубого краба к запаху аминокислот обнаруживается при концентрации 10 М и определяет дальнейшее поведение краба. Предполагается, что после взаимодействия хотя бы одного рецептора с единичным лигандом кооперативный отклик всех рецепторов вызывает локальную деполяризацию мембраны нервной клетки и соответствующий потенциал действия. Чувствительность мембранного рецептора к изменению состояния соседа определяется интефирующими свойствами бислойной липидной мембраны, в которой располагаются гидрофобные части рецепторов при этом значения показателя степени п могут достигать нескольких единиц. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология