Нейромедиаторы химические типы

Рис. 12-2. Три формы сигнализации с помощью секретируемых молекул. Не все нейромедиаторы действуют в синапсах, как показано на рисунке некоторые из них работают как локальные химические медиаторы (по паракринному типу), влияя сразу на целую группу соседних клеток-

Действие нейромедиатора зависит не только от его химической природы, но и от рецептора, который его связывает. В самом деле, часто один и тот же нейромедиатор присоединяется к рецепторам нескольких различных типов Папример. у позвоночных ацетилхолин оказывает противоположное воздействие на клетки скелетной и сердечной мышц, возбуждая первые и затормаживая вторые. В передаче этих двух эффектов участвуют разные ацетилхолиновые рецепторы. Полагают, что в тормозном эффекте, который развивается намного медленнее возбуждения скелетной мышцы, участвуют рецепторы, не связанные с каналами. Связанные с каналами рецепторы, участвующие в передаче быстрых возбуждающих эффектов ацетилхолина, называются никотиновыми рецепторами, так как они могут активироваться никотином. Рецепторы, не связанные с каналами и передающие медленные эффекты ацетилхолина, которые могут быть как тормозными, так и возбуждающими, называются мускариновыми рецепторами, поскольку активируются также мускарином (одним из грибных ядов). Помимо таких веществ, специфически активирующих определенные рецепторы (так называемых агонистов), имеются сильнодействующие рецептор-специфические блокаторы (антагонисты), избирательно подавляющие функцию ацетилхолиновых рецепторов того или другого типа. Папример, кураре и а-бунгаротоксин специфически связываются с никотиновыми рецепторами, блокируя их активность, в то время как атропин действует таким же образом на мускариновые рецепторы. Другие агонисты и антагонисты проявляют специфичность по отношению к рецепторам других пейромедиаторов. Очень часто различные рецепторы исследуют, идегггифицируют и локализуют при помощи агонистов и антагонистов, которые с ними связываются. [c.317]

В синапсе мембрана мышечной клетки ведет себя как преобразователь, который превращает химический сигнал, т.е. определенную концентрацию нейромедиатора, в сигнал электрический. Это осуществляется с помощью ли-ганд-зависимых ионных каналов, находящихся в постсинаптической мембране. Связывание нейромедиатора с этими каналами с наружной стороны мембраны вызывает изменение их конформации-каналы открываются, пропуская через мембрану ионы и тем самым изменяя мембранный потенциал. В отличие от потенциал-зависимых каналов, ответственных за возникновение потенциалов действия и выделение медиатора, лигаяд-зависимые каналы относительно нечувствительны к изменениям мембранного потенциала (рис. 18-29) и потому не способны к самоуснливающемуся возбуждению типа все или ничего . Вместо этого они генерируют электрический сигнал, сила которого зависит от интенсивности я продолжительности внешнего химического сигнала, т.е. от того, сколько медиатора выводится в синаптическую щель и как долго он там остается. Это свойство лиганд-зависимых каналов важно для обработки информации в синапсах, и мы рассмотрим его позднее. [c.99]

Известны три типа химической сигнализации 1) большинство клеток тела выделяют одно или несколько сигнальных веществ, которые служат локальными химическими медиаторами, поскольку разрушаются или поглощаются так быстро, что воздействуют лишь на клетки ближайшего окружения 2) специализированные эндокринные клетки секретируют гормоны, которые разносятся кровью и влияют на клетки-мишени, причем последние могут находиться в самых различных частях организма 3) нервные клетки образуют со своими клетками-мишенями специализированные контакты химические синапсы) и секретируют действующие лишь на очень малых расстояниях химические вещества-нейромедиаторы, влияющие (в каждом синапсе) только на одну клетку-мишень (рис. 13-2). [c.245]

Импульс, передающийся посредством нейромедиаторов через синаптическую щель, может быть двух типов возбуждающий действие последующих нейронов или ингибирующий эффект возбуждения других нейронов. Два этих состояния (возбуждение и торможение) различаются химической природой выпущенных из синаптических пузырьков нейромедиаторов. [c.461]

Интенсивное изучение химического строения каналов началось в биофизике в конце 1960-х годов. К этому времени стало ясно, что для выяснения механизмов активации и инактивации каналов, их селективности, блокировки, прохождения ионов через пору и других функциональных свойств необходимо знание структуры макромолекул, входящих в состав канала. В середине 70-х годов было установлено, что Na+ -канал представляет собой трансмембранный белок, погруженный в липидный бислой. Этот же вывод был получен и в отношении другого типа каналов, изменение проводимости которых достигается не за счет изменения электрического потенциала на мембране, а в результате действия химических нейромедиаторов. [c.132]

По механизму действия сигнальные молекулы можно разделить на три основных класса 1) локальные химические медиаторы быстро поглощаются или разрушаются, поэтому они воздействуют лишь на соседние клетки 2) гормоны переносятся к своим мишеням, распределенным нередко по всему организму, с кровотоком 3) нейромедиаторы действуют только на постсинаптическую клетку. Каждый тип клеток организма имеет свойственный ему набор белков-рецепторов, позволяющий запрограммированным и характерным образом реагировать на соответствующий набор сигнальных молекул. [c.257]

Химические типы нейромедиаторов (рис. 8.29). В качестве нейромедиаторов в мозге используется несколько соединений синапсы специализируются на одном типе медиатора. Наиболее изученные на сегодняшний день медиаторы-норадреналин (адренергические синапсы) и ацетилхолин (холинер-гические синапсы). Этот факт можно объяснить чисто методическими причинами указанные медиаторы можно исследовать в клетках периферической нервной системы. Например, нейроны симпатической нервной системы являются адренергическими, нейроны парасимпатической нервной системы-холинергическими. Однако в мозге эти два типа синапсов вместе принадлежат лишь небольшой части всех нейронов в качестве нейромедиаторов здесь действует ряд аминокислот (гистамин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин и другие). Существенным для синаптической активности является не только синтез, но и процесс инактивации медиатора. На рис. 8.29 представлены основные их типы. [c.121]

В настоящее время термин рецептор применяется в двух различных значениях. Во-первых, этим термином обозначают первичные приемники сенсорных стимулов — света, осязания, температуры и боли. В этом смысле рецептор представляет собой орган, состоящий из одной или более клеток палочки и колбочки ретины (сетчатки) являются, например, фоторецепторами. Во-вторых, термин рецептор описывает на молекулярном уровне связывающий центр для низкомолекулярного активного соединения. Такое определение опять-таки не вполне точно многие исследователи считают рецептором любой центр, который специфично связывает лиганд независимо от их эндогенного или экзогенного происхождения. Нейрохимики же имеют в виду исключительно центры — мишени эндогенных эффекторов типа гормонов, простагландинов и нейромедиаторов. Согласно такому толкованию, термин рецептор не охватывает участки связывания нейротоксинов в аксональных ионных каналах или на ганглиозидах нервной мембраны он относится в основном к пре- и постсинаптическим рецепторам, которые всегда являются белками, связывающими пресинаптически высвобождающийся медиатор и тем самым обеспечивающими первую стадию химического возбуждения мембраны. Данное определение не исключает того факта, что такие рецепторы, как опиатный, обнаружены и охарактеризованы с помощью экзогенных лекарственных препаратов, и это особенно справедливо в тех случаях когда эндогенный медиатор еще неизвестен. [c.241]

Различные типы клеточных контактов перечислены в табл. 12-1. Основной тип адгезионных контактов назьтают десмосомами. Плотные контакты (и септированные контакты у беспозвоночных)-главные виды замыкающих контактов. Проводящие контакты бьтают двух видов щелевые контакты и химические синапсы. Через щелевой контакт малые молекулы могут непосредственно переходить из одной клетки в другую, а в химическом синапсе клетки не имеют непосредственной связи, хотя и очень сближены (рис. 12-18). Входная клетка синапса (пресинаптическая) вьщеляет вещество (нейромедиатор), которое диффундирует через синаптическую щель и вызывает реакцию другой, постсинаптической, клетки. Так как химические синапсы подробно рассмотрены в главе 18, мы не будем останавливаться на них здесь. Химические синапсы не следует смешивать с более редкими электрическими синапсами, в которых электрические импульсы непосредственно переходят с одной нервной клетки на другую через щелевой контакт. [c.211]

Нейрон является функциональной единицей нервной системы. Основная функция нейрона состоит в распространении и интеграции кодированной информации. Элементарным проявлением активности нейрона служит его возбуждение, которое сопровождается химическими, электрохимическими и тепловыми изменениями. Нейроны (рис. 16.1) характеризуются неправильными очертаниями и состоят из тела клетки, концевых пластинок и отростков, которые, как живые провода , образуют нейронные цепи. Каждый нейрон связан с другими нейронами нервной ткани с помощью двух типов отростков — аксонов и дендри-тов. Аксон — главный длинный отросток, а дендриты — короткие отростки центральной части нейрона. Дендриты передают возбуждение к нейрону, а аксоны — к периферии. Отростки представляют собой полые трубки, образованные мембраной и наполненные цитоплазмой, которая движется внутри аксона по направлению к пластинкам, увлекая за собой белки-ферменты, синтезирующиеся в теле нейрона и катализирующие синтез нейромедиаторов в концевых пластинках. Нейромедиаторы — это вещества, благодаря которым происходит передача возбуждения от одного нейрона к другому. Нейромедиаторы за- р с. 16.1. Схематическое изображение пасаются в синаптических пузырьках нейрона [c.457]

Химические сигнальные механизмы различаются по расстояниям, на которых они действуют 1) в случае эндокринной сигнализации специализированные эндокринные клетки выделяют гормоны, которые разносятся кровью и воздействуют на клетки-мишени, находящиеся иногда в самых разных частях организма 2) в случае иаракринной сигнализации клетки выделяют локальные химические медиаторы, которые поглощаются, разрушаются или иммобилизуются так быстро, что успевают подействовать только на клетки ближайшего окружения, быть может, в радиусе около миллиметра 3) при синаитической передаче, используемой только в нервной системе, клетки секретируют нейромедиаторы в специализированных межклеточных контактах, называемых химическими синапсами, Нейромедиаторы диффундируют через синаптическую щель, обычно на расстояние около 50 нм, и воздействуют только на одщ постсинантическую клетку-мишень (рис. 12-2). В каждом случае мишень реагирует на определенный внеклеточный сигнал с помощью специальных белков, называемых рецепторами, которые связывают сигнальную молекулу и инициируют ответ. Многие сигнальные молекулы и рецепторы используются в передаче сигнала и по эндокринному, и по паракринному, и по синаптическом типу. Главные различия касаются быстроты и избирательности воздействия сигнала на определенные мишени. [c.339]

Открытие медиаторов пептидной природы существенно расширило представления о химической медиации сигналов в нервной системе. Совсем недавно классическим образцом химического синапса считалось нервно-мышечное соединение, морфофункциональная организация которого обеспечивает быструю, точно направленную передачу сигнала по анатомическому адресу. В системах с химическим адресом специфичность передачи сигнала обусловлена не локальной анатомической связью пре- и постсинаптической структуры, а наличием специализированных рецепторов к данному медиатору только на клетках-мишенях, причем такой тип передачи сигнала может бьггь медленным, диффузным. Именно в передаче такого типа участвуют многие нейропептиды с некоторыми классическими нейромедиаторами, в частности моноаминами, которые тоже могут высвобождаться дистантно по отношению к клетке-мишени. Такое понимание медиаторной функции вплотную приближается к представлению о нейрогормонах., секретируемых в межклеточную жидкость, спинномозговую жидкость или кровь и модулирующих состояние клетки-мишени,расположенной на расстоянии от секретируемой клетки. [c.219]

Рис. 14.5. Межклеточная коммуникация, осуществляемая при помощи экстра-клеточных сигнальных молекул трех разных типов (первых посредников) локальных химических медиаторов, гормонов и нейромедиаторов (Alberts et al.,

Количество разных рецепторов в клетках одного организма, по-видимому, больше, чем количество тех специфических регуляторов, которые образуются в этом организме, так как многие гормоны и нейромедиаторы действуют не через один, а через несколько типов рецепторов. При этом различия между рецепторами одного и того же гормона могут быть столь значительными, что не позволяют говорить об изоформах рецептора. Изоферменты катализируют одну и ту же химическую реакцию, но различаются по кинетическим константам и регуляторным свойствам (см. раздел 1.1). Разные рецепторы одного и того же гормона могут вызывать совершенно разные биологические эффекты и использовать для этого разные регуляторные механизмы. Так, например, а сфеналин, действуя через а-адренергические рецепторы, вызывает сокращение а через р-адренергические J)eцeптo ы — расслабление кровеносных сосудов, мочевого пузыря и селезенки. Каким будет ответ ткани на адреналин — это определяется концентрацией адреналина и соотношением а- и р-адренергических рецепторов в клетках. [c.117]

Как было показано в предыдущих разделах, основные эффекты гормонов и нейромедиаторов реализуются, через изменение проницаемости мембран для ионов и метаболитов (см. разделы 1.2 и 4.1), химическую модификацию белков (см. разделы 1.3 и 4.2), а также индукцию — репрессию синтеза белка (см. разделы 1.4 И 4.3). Конечный физиологический или биохимический ответ зависит прежде всего от типа -ткани, которая рецептировала данные регуляторы, и от функционального состояния этой ткани. [c.223]

В этой главе уже высказывалось предположение, что в основе памяти лежит модуляция синаптической передачи в результате стойких химических изменений, происходящих в синапсах при связывании нейромедиаторов с рецепторами определенного типа. Имеет ли этот механизм какое-то отношение к описанным выше изменениям в системе синаптических связей в пфиод развития Видимо, по крайней мере в некоторых случаях химические и структурные изменения в синапсах тесно связаны между собой. Например, когда у аплизии вызывают долговременное привыкание или сенситизацию (разд. 19.5.3), повторяя определенные стимулы в течение нескольких дней, к химическим изменениям в синапсах добавляются еще изменения в размерах пресинаптических структур. Интересно также отметить, что у лягушек колонки глазодоминантности изменяются при введении агонистов или антагонистов КМОА-рецепторов, которые, как полагают, участвуют и в формировании следов памяти в гиппокампе (разд. 19.5.6). [c.374]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология