Передача синаптичного сигналу - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Передача синаптичного сигналу
Швидке складання листя та листових черешків обумовлено, як було сказано, передачею електричного сигналу по рослині у вигляді хвилі збудження (ПД або ВП). ПД у тваринних клітинах і тканинах у ряді випадків супроводжується виходом ацетилхоліну та біогенних амінів у синаптичну щілину. Однак у провідних органах рослин не виявлено змін вмісту ендогенного ацетилхоліну при збудженні.[c.110]
Як відомо, клітини нервової системи (нейрони) немає безпосереднього контакту друг з одним. Вони розділені синаптичними щілинами, через які сигнал (переданий у вигляді хвилі поляризації-деполяризації, що біжить по нейронній мембрані) пройти не може без певного посередника, званого нейромедіатором (або нейротрансмітером). Передача нервового імпульсу від одного нейрона до іншого відбувається так (рис. 3, схема А). Після досягнення нервовим сигналом кінця збудженої клітини (нейрон 1) в її пресинаптичній ділянці синтезується нейротрансмітер (АХ), який потім викидається в синаптичну щілину і швидко дифундує до свого рецептора (R), розташованого в постсинаптичній мембрані клітини, що покоїться (нейроні 2).[c.31]
Передача сигналів від клітини до клітини. може здійснюватися або шляхом прямого проходження потенціалів дії (електричні синапси), або за допомогою спеціальних молекул нейромедіаторів (хімічні синапси). Залежно від своїх специфічних функцій, синапси мають дуже різні структури. У хімічних синапсах відстань між клітинами становить - 20-40 нм синаптична щілина між клітинами-це частина міжклітинного простору вона містить рідину з низьким електричним опором,так що електричний сигнал розсіюється, перш ніж він досягне наступної клітини. Електрична передача, навпаки, здійснюється тільки в спеціалізованих структурах - щілинних контактах, де клітини знаходяться на відстані 2 нм і з'єднуються провідними каналами. Насправді тут є щось подібне до постулированного раніше синцитієм, або багатоклітинним цитоплазматичним континуумом. За іронією історії наук-[c.188]
Таким чином, потенціал дії можна описати як потік позитивно заряджених іонів натрію, що проникають через мембрану всередину нейрона і рухаються вздовж аксона. Головна перевага електричного шляху проведення імпульсу полягає в тому, що сигнал поширюється на великі відстані швидко та без загасання. Досягаючи закінчення аксона, хвиля деполяризації викликає викид молекул медіатора з синаптичних бульбашок, і механізм передачі нервового імпульсу знову набуває тонкої хімічної природи. Нейрон швидко відновлює електрохімічну рівновагу та повертається до стану з негативним потенціалом усередині клітини до наступного сигналу. Таким чином, надзвичайно мала тривалість синаптичного сполучення між сусідніми нейронами дозволяє передавати через сі-[c.460]
Як показали три простих спостереження, для синаптичної передачі необхідний приплив іонів кальцію на закінчення аксона. По-перше, якщо в момент прибуття нервового імпульсу в позаклітинному середовищі навколо закінчення аксона ці іони відсутні, медіатор не вивільняється і передачі сигналу не відбувається. По-друге, якщо через мікропіпетку штучно ввести Са в цитоплазму нервового закінчення, вихід нейромедіатора відбувається відразу навіть без електричної стимуляції аксона (це важко здійснити на нервово-м'язовому з'єднаннічерез малих розмірів закінчення аксона, тому такий експеримент був проведений на синапсі між гігантськими нейронами кальмара) По-третє, штучна деполяризація закінчення аксона (теж у синапсі між гігантськими нейронами) без нервового імпульсу і в умовах блокади натрієвих і калієвих каналів 5>[c.306]
Найскладнішим і, як вважають, найпоширенішим видом сполук у нервовій системі є хімічний синапс (рис. 5.6). Морфологічно він відрізняється від інших форм зближення мембран тим, що вони тут строго орієнтовані або поляризовані у напрямку від нейрона до нейрона. Ця поляризація визначається головним чином двома ознаками 1) неоднаковим ступенем ущільненості двох суміжних мембран та 2) наявністю групи невеликих везикул поблизу синаптичної щілини. У певних випадках (наприклад, для нервово-м'язового з'єднання) можна чітко показати, що передача сигналу відбувається з боку відростка, що містить везикули, до іншого відростка, так що з упевненістю можна говорити про наявність пресинаптичного та постсинаптичного відростків.[c.114]
Ендокринні та нервові клітини спеціально призначені для хімічної сигналізації, вони спільно координують різного роду активність мільярдів клітин, що становлять тіло вищої тварини. Нервові клітини передають інформацію набагато швидше за ендокринні, оскільки для передачі сигналу на великі відстані вони не потребують дифузії і кровотоку сигнал швидко передається по нервовому волокну електричними імпульсами. Тільки нервових закінченнях, де вивільняється нейромедіатор, ці імпульси перетворюються на хімічні сигнали. Нейромедіатор досягає клітини-мішені шляхом дифузії на мікроскопічно малу відстань, що займає менше мілісекунди (рис. 13-2). В той часяк гормони в кровотоку дуже сильно розбавляються і повинні бути здатні діяти в надзвичайно низьких концентраціях (звичайно Дивитись сторінки, де згадується термінПередача синаптичного сигналу :[c.27] [c.331] [c.309 ] [c.411] [c.6] [c.258] [c.155] [c.164] [c.51] [c.309] Дивитися розділ у: