WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 50 | 51 || 53 | 54 |   ...   | 88 |

«МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-Е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ В 3 томах 3 Перевод с английского канд. биол. наук В. П. Коржа, канд. биол. наук Н.В. Сониной, ...»

-- [ Страница 52 ] --

Идентифицировано более 50 нейромедиаторов, взаимодействующих с рецепторами, не связанными с каналами, и вызывающих разнообразные и сложные эффекты. Некоторые из них, например ацетилхолин, могут присоединяться к рецепторам, связанным с каналами, тогда как другие, такие как нейропептиды (см. ниже), видимо, не способны к этому.

19.5.1. Рецепторы, не связанные с каналами, опосредуют медленные и рассеянные эффекты [32] В то время как рецепторы, связанные с каналами, вызывают электрические изменения в постсинаптической клетке за несколько миллисекунд или еще быстрее, рецепторам, не связанным с каналами, для достижения эффекта требуется несколько сотен миллисекунд или более.

Этого следовало ожидать, так как между первоначальным сигналом и конечным ответом должна пройти серия ферментативных реакций. Более того, часто сам сигнал «размыт» не только во времени, но и в пространстве.

Ярким примером может служить иннервация гладкой мускулатуры аксонами, выделяющими норадреналин, который активирует аденилатциклазу через посредство рецептора, связанного с G-белком. В этом случае медиатор высвобождается не из нервных окончаний, а из утолщений или узелков, расположенных вдоль аксона (рис. 19-36). В этих узелках содержатся синаптические пузырьки, но здесь нет активных зон, определяющих точные места выхода медиатора. Кроме того, сами узелки не прилегают к каким-то специализированным рецептивным участкам постсинаптической клетки; вместо этого медиатор диффундирует в широких пределах, воздействуя сразу на несколько клеток, расположенных вблизи (подобно локальному химическому медиатору - см. разд. 12.7). Вероятно, многие сигнальные молекулы, взаимодействующие с каталитическими или связанными с G-белком рецепторами в центральной нервной системе, действуют таким же паракринным способом.

Действительно, многие из нейромедиаторов используются как гормоны или локальные химические медиаторы за пределами нервной системы:

например, норадреналин, а также близко родственный ему адреналин выделяются в качестве гормонов из надпочечников.

Адреналин и норадреналин относятся к семейству моноаминовых медиаторов, выполняющих разнообразные функции как у позвоночных, так и у беспозвоночных и имеющих важное значение для медицины (рис. 19-37, А). Можно создать лекарственные препараты, которые будут препятствовать синтезу, поглощению или расщеплению определенных моноаминов или же взаимодействовать с некоторыми подгруппами их рецепторов. Некоторые из таких препаратов оказались полезными при лечении нервных и психических заболеваний. Например, при шизофрении часто с успехом используют препараты, блокирующие определенные виды дофаминовых рецепторов, а препараты, повышающие концентрацию дофамина в мозгу, резко улучшают двигательные функции при болезни Паркинсона (рис. 19-37, Б). При лечении глубоких депрессий часто бывают эффективны препараты, повышающие концентрацию норадреналина и/или серотонина в синапсах.

Рис. 19-37. А. Нейромедиаторы из семейства моноаминов. Б. Схема распределения нейронов, содержащих дофамин, в мозгу человека. Нарушение координации движений, наблюдаемое при болезни Паркинсона, связано с гибелью многих клеток, относящихся к определенной группе дофаминсодержащих нейронов (находящихся в substantia nigra). Симптомы заболевания можно смягчить с помощью лекарственных препаратов, способствующих синтезу дофамина и подавляющих его разрушение. Распределение нейронов, содержащих моноамины, можно выявить, обработав срезы ткани формальдегидом, который реагирует с моноаминами с образованием флуоресцирующих продуктов.

19.5.2. Самую большую группу нейромедиаторов образуют нейронептиды [32, 33] Большая часть сигнальных молекул, используемых в различных часта организма, используется также и нейронами. В особенности это относится к небольшим белковым молекулам или пептидам, которые служат гормонами и локальными медиаторами для регуляции таких функций, как поддержание кровяного давления, секреция пищеварительных ферментов и пролиферация клеток.

За последние десять лет в изучении нейропептидов достигнута значительные успехи. Большую роль в этом сыграла иммуноцитохимия.

Можно получить антитела к пептиду, обнаруженному в какой-либо ткани, а затем использовать эти антитела для поиска того же или иных структурно близких пептидов в других тканях организма. С помощью этого метода в нейронах были найдены пептиды, которые прежде не относили к пептидам нервной системы, а также многие новые разновидности пептидов. В большинстве случаев данные в пользу того, что эти нейронептиды (рис. 19-38) служат нейромедиаторами, убедительны, но все же недостаточны. Например, можно показать, что антитела к данному пептиду связываются определенными нейронами и окончаниями их аксонов, а сам пептид при локальном введении способен имитировать эффекты, вызываемые активностью этих нейронов. Иногда удается показать, и это более убедительно, что нейроны в активном состоянии секретируют определенный пептид, а эффект, вызываемый активностью этих нейронов, блокируется антителами к обнаруженному пептиду. По-видимому, нейропептиды играют особенно важную роль в регуляции таких ощущений и потребностей, как боль, наслаждение, голод, жажда и половое влечение.

Медиаторы непептидной природы синтезируются при участии ферментов, которые обычно находятся как в теле нейрона, так и в окончаниях аксона, поэтому запасы медиатора в синапсе могут восстанавливаться очень быстро даже в длинном аксоне. В отличие от этого нейропептиды образуются на рибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума в теле клетки и переносятся к окончаниям аксона с помощью быстрого аксонного транспорта, так что этот путь в длинном аксоне может занять сутки и больше. Нейропептиды образуются из более крупных белков-предшественников в результате их ферментативРис. 19-38. Некоторые нейропептиды,. с указанием ощущений и мотиваций, в возникновении которых они, возможно, участвуют.

ного расщепления. Часто при расщеплении одной молекулы предшественника образуется несколько функционально активных пептидов; в этом случае белок-предшественник называют полипротеином. Синаптические пузырьки, заполненные нейропептидами, можно обычно распознать по их размерам: они крупнее пузырьков, содержащих ацетилхолин, аминокислотные медиаторы или моноамины.

Во многих синапсах нейропептиды секретируются одновременно с непептидным медиатором и действуют совместно, но различным образом. Например, окончания пресинаптического аксона в некоторых вегетативных ганглиях лягушки-быка содержат наряду с ацетилхолином пептид, близкий по строению к люлиберину (фактору, стимулирующему выделение лютеинизирующего гормона). Мембрана постсинаптической клетки содержит рецепторы по меньшей мере трех типов: 1) никотиновые (связанные с каналами) рецепторы для ацетилхолина, опосредующие быстрые сигналы; 2) мускариновые (связанные с G-белком) рецепторы для ацетилхолина, опосредующие более медленные эффекты; 3) рецепторы (вероятно, тоже связанные с G-белком) для пептида, сходного с люлиберином, опосредующие самые медленные эффекты (рис. 19-39, А). Действие люлибериноподобного гормона не только более замедленное по сравнению с ацетилхолином, но и более диффузное, поэтому пептидные молекулы, высвобождаемые в синапсе на какой-либо постсинаптической клетке, вызывают постсинаптические потенциалы и в других близлежащих клетках (рис. 19-39, Б).

Если (что кажется вероятным) и другие нейропептидные медиаторы обладают сходными свойствами, то нетрудно понять, почему необходимо такое большое число разнообразных нейропептидов. Поскольку пептиды легко диффундируют, места их воздействия не ограничены местами их выделения. Поэтому для того, чтобы пептиды, высвобождаемые из разных, но расположенных по соседству пресинаптических окончаний, воздействовали на разные постсинаптические мишени, пептиды и их рецепторы должны быть химически различными.

19.5.3. Стойкие изменения в поведении связаны с изменениями в специфических синапсах [34] Эффекты, которые опосредуются рецепторами, не связанными с каналами, отличаются как длительностью, так и замедленным проявлением. Этим во многом определяется особая роль таких эффектов в регуляции поведения: они вызывают стойкое изменение в немедленном ответе нервной системы на приходящие извне сигналы и, вероятно, составляют основу по меньшей мере некоторых форм памяти. Это наиболее наглядРис. 19-39. Ответы на пептидный нейромедиатор.

А. Три составляющие постсинаптического потенциала, возникающего в клетке ганглия лягушки после стимуляции пресинаптического нерва. Из окончания пресинаптического аксона выделяются два нейромедиатора - ацетилхолин и пептид, очень сходный с люлиберином (гормоном, стимулирующим высвобождение лютеинизирующего гормона). Как правило, сложный ПСП представляет собой сумму ответов, опосредуемых рецепторами трех видов - двумя разновидностями ацетилхолиновых рецепторов и одним рецептором для пептида, сходного с люлиберином. Вклад каждой из трех составляющих можно оценить, блокируя с помощью специфических токсинов рецепторы, ответственные за две другие составляющие. Только быстрый возбуждающий ПСП, опосредуемый ацетилхолиновыми рецепторами, связанными с каналами, достаточно велик для того, чтобы вызвать потенциал действия. Две медленные составляющие, опосредуемые, вероятно, рецепторами, не связанными с каналами, изменяют возбудимость клетки, делая ее более восприимчивой к стимуляции, следующей сразу за первоначальным стимулом. Б. Схема эксперимента, проведенного на том же ганглии и демонстрирующего диффузный характер воздействия нейропептида, сходного с люлиберином.

Этот пептид выделяется одновременно с ацетилхолином в синапсах, образуемых на одной группе клеток (С-клетках), но диффундирует на расстояние в десятки микрометров и вызывает более поздний медленный ПСП в других клетках (В). (А - по Y.N. Jan et al., Cold Spring Harbor Symp.

Quant. Biol., 48, 363-374, 1983.) но продемонстрировано в опытах на морском брюхоногом моллюске аплизии (Aplysia) (см. рис. 19-49). У этого животного можно проследить связь приобретенных изменений в поведении с определенными нервными цепями и расшифровать молекулярные механизмы, лежащие в основе этих изменений.



Pages:     | 1 |   ...   | 50 | 51 || 53 | 54 |   ...   | 88 |
 


Похожие работы:

«КОРОГОДИН В. И., КОРОГОДИНА В. Л. Информация как основа жизни. – Дубна: Издательский центр Феникс, 2000. – 208 с. Книга посвящена феномену жизни и информации как внутренне присущему свойству информационных систем. Рассматриваются свойства информации и информационных систем. Выделяются главные свойства информационных систем – способность к целенаправленным действиям и расслоение на информационную и динамическую подсистемы. Рассматривается динамика информации от ранних этапов эволюции физических...»

«—1— Здравствуйте, уважаемый покупатель Душа Алексеева! Вы ожидаете от инструкции строгих указаний о том, как, когда и каким образом массировать свое тело Душем Алексеева. Но не ждите жестких указаний, похожих на инструкцию к телевизору, холодильнику или микроволновой печи. К счастью, организм человека устроен несколько иначе, и для его эксплуатации требуются иные знания, большей частью основанные на ощущениях и анализе собственных переживаний. Те, кто уже долго пользуются Душем Алексеева,...»

«2 Дольник В. Р. НЕПОСЛУШНОЕ ДИТЯ БИОСФЕРЫ Беседы о поведении человека в компании птиц, зверей и детей ЧеРо-на-Неве • МПСИ • Паритет Санкт-Петербург • Москва 2004 ББК 19.1 Д65 Книга издана при участии книготорговой корпорации Абрис-Д Дольник В. Р. Д65 Непослушное дитя биосферы. Беседы о поведении человека в компании птиц, зверей и детей. Издание 4-е, дополненное.— СПб.: ЧеРо-на-Неве, Петроглиф, 2004. —352 с, илл. ISBN 5-88711-213-1 Почему многие наши пристрастия странны для окружающих и...»

«ПРОЕКТ НОРМАТИВОВ ДОПУСТИМОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПО БАССЕЙНУ РЕКИ ОБЬ Книга 2. Пояснительная записка Государственный контракт НДВ-11-01 № 53 от 04 апреля 2011 г. Разработка нормативов допустимого воздействия по бассейну реки Обь Директор ФГУП РосНИИВХ, д.э.н., проф. Н.Б. Прохорова Зам. директора по НИР, к.т.н Е.А.Поздина Отв. исполнитель зав.сектором ГЭИ отдела ВРиВ, д.г.н. А.П. Носаль Екатеринбург 2012 СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ Ответственный исполнитель Зав. сектором ГЭИ ФГУП РосНИИВХ, д.г.н. А.П. Носаль...»

«УТВЕРЖДАЮ Руководитель ООП подготовки Магистров А.Г. Емельянов 2012 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине Методы региональных геоэкологических исследований, 1 курс (наименование дисциплины, курс) 022000.68 Экология и природопользование (шифр, название направления подготовки) Геоэкология (название специализированной программы подготовки магистров) Обсуждено на заседании кафедры Составитель: физической географии и экологии к.г.н., доцент А.А. Цыганов 25 апреля 2012 г. Протокол № 4 Зав....»

«Фокин В.В. К ЗЕМЛЕ С НАУКОЙ. Данная Брошюра - результат научных разработок инженера - изобретателя Фокина В. В., автора необычного огородного инструмента - ручного плоскореза, который обрабатывает почву без оборота пласта, т е. с минимальным вмешательством во внутренний мир почвы. Брошюра рассказывает о том, как “мирное сосуществование” земледельца и обитателей почвы позволяет выращивать хорошие урожаи “без боли в пояснице и мозолей на руках”. Перепечатка брошюры, а также изготовление ручных...»

«МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИНФЕКЦИОННОМУ КОНТРОЛЮ В ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ Методическое руководство Учреждение-разработчик: Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр пульмонологии и фтизиатрии Авторы: Скрягина Е.М. Гуревич Г.Л. Калечиц О.М. Минск-2009 2 Методическое руководство подготовлено на основе действующей в Республики Беларусь нормативно-правовой базы, а также с учетом Международных стандартов и рекомендаций ВОЗ, проекта Российского руководства по...»

«Тема 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ Лекция 1.1. Зарождение экологических взглядов в науке Лекция 1.2. Обобщение материалов экологии в трудах ученых Лекция 1.3. Обособление науки экологии в отдельную область знаний Лекция 1.4. Современное состояние науки экологии Лекция 1.1. Зарождение экологических взглядов в науке Экология как наука о взаимоотношениях организма и среды могла возникнуть лишь на определенном этапе развития биологических знаний. Ее становление, как никакой...»

«ЧЕРНОБЫЛЬ, СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА (Материалы к 20-й годовщине аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г.) Обнинск-2006 Авторский коллектив: академик РАСХН Алексахин Р.М.; доктор биологических наук, профессор Санжарова Н.И.; доктор биологических наук, профессор Фесенко С.В.; доктор биологических наук Спирин Е.В.; доктор биологических наук Спиридонов С.И.; кандидат биологических наук Панов А.В. Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. привела к радиоактивному загрязнению...»

«Отчет Совета ботанических садов и дендрариев Республики Беларусь за 2010 г. В Государственном научном учреждении Центральный ботанический сад Национальной академии наук в 2010 г. в результате проведенных комплексных мероприятий по привлечению нового материала и укреплению существующих коллекций, общий состав генофонда живых растений возрос на 150 наименований. Коллекции насыщены новыми формами и сортами орнаментальных цветочных растений (286 наименований) и древесных экзотов (при этом...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.