Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.3: Випуск нейромедіатора

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    72251

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Потенціал дій

    Як ми вже розглядали, коли потенціал дії поширюється вниз по аксону до пресинаптичного терміналу, електричний сигнал призведе до вивільнення хімічних нейромедіаторів, які зв'язуватимуться з постсинаптичною клітиною.

    Анімація 10.1. Потенціал дії - це коротка, але значна зміна електричного потенціалу по всій мембрані. Мембранний потенціал буде рухатися від негативного, спокою мембранного потенціалу, показаного тут як -65 мВ, і швидко стане позитивним, а потім швидко повернеться до спокою під час потенціалу дії. Потенціал дії рухається вниз по аксону, починаючи з бугра аксона. Коли він досягає синаптичного терміналу, він викликає вивільнення хімічного нейромедіатора. «Поширення потенціалу дії» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Поширення На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна. Перегляд статичного зображення анімації

    Потік іонів в терміналі

    Коли потенціал дії досягає кінцевого, відбувається приплив іонів натрію. Цей внутрішній струм викликає деполяризацію клеми, активуючи напругою кальцієві канали. Існує сильний електрохімічний градієнт, який переміщує кальцій в термінал.

    Анімація 10.2. Потенціал дії викликає приплив натрію в термінал. Деполяризація відкриває кальцієві канали з напругою, і іони кальцію надходять в термінал вниз по їх електрохімічному градієнту. Сині пунктирні канали представляють собою натрієві канали з напругою, а фіолетові смугасті канали представляють кальцієві канали з напругою. «Термінальний приплив кальцію» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна. Перегляд статичного зображення анімації.

    Активні зони

    Кальцієві канали з напругою концентруються в пресинаптичному терміналі в активних зонах, областях мембрани, де виділяються нейромедіатори малих молекул. На активних зонах деякі синаптичні бульбашки стикуються і готові до негайного звільнення після прибуття потенціалу дії. Інші заповнені нейромедіатором бульбашки залишаються в резервному басейні поза активною зоною.

    Бульбашки, наповнені нейропептидами, не стикуються в активних зонах. Вони розташовані поза активною зоною, далі від мембрани та високої щільності кальцієвих каналів із напругою, і тому повільніше вивільняються, ніж передавачі малих молекул.

    Ілюстрований термінал, що показує активні зони. Деталі в підписі.
    Малюнок 10.1. Деякі синаптичні бульбашки, заповнені маломолекулярними нейромедіаторами, стикуються в активних зонах на пресинаптичній мембрані, готові до негайного звільнення. Інші синаптичні везикули залишаються поблизу в резервних басейнів, готових до переходу в порожні активні зони. Наповнені нейропептидами везикули не стикуються в активних зонах. Сині пунктирні канали представляють собою натрієві канали з напругою, а фіолетові смугасті канали представляють кальцієві канали з напругою. «Активні зони» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна

    Стикування везикул

    Стикування синаптичних бульбашок, упакованих з маломолекулярними нейромедіаторами, відбувається через взаємодію трьох мембранно-зв'язаних білків, званих білками SNARE. Синаптобревін називають V-пасткою, оскільки він розташований на везикулярної мембрані. Синтаксин і SNAP-25 називаються Т-пастками, оскільки вони розташовані на кінцевій мембрані, яка є мембраною Target. Взаємодія цих трьох білків призводить до стикування бульбашок в активній зоні.

    Ілюстрована везикула, зістикована на мембрані білками SNARE. Деталі в підписі.
    Малюнок 10.2. Синаптичні бульбашки, заповнені маломолекулярними нейромедіаторами, здатні стикуватися в активних зонах шляхом взаємодії v- і T-snare білків. Синаптобревін вбудований в мембрану везикули, тоді як SNAP-25 та Syntaxin вбудовані в пресинаптичну термінальну мембрану. Фіолетові смугасті канали представляють собою кальцієві канали з напругою. «Білки SNARE» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Поширення На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Екзоцитоз

    Приплив кальцію через канали кальцію з напругою ініціює процес екзоцитозу, який призводить до вивільнення нейромедіатора. Кальцій потрапляє в клітину і взаємодіє з іншим пов'язаним з везикулами білком під назвою синаптотагмін. Цей білок є датчиком кальцію, і коли кальцій присутній в активній зоні, синаптотагмін взаємодіє з білками SNARE. Це перший крок до екзоцитозу синаптичного бульбашки.

    Анімація 10.3. Кальцій надходить в клітку при відкритті каналів, що закриваються напругою. У присутності кальцію, синаптотагміну білок, пов'язаний з везикулярною мембраною, взаємодіє з білками SNARE. Фіолетові смугасті канали представляють собою кальцієві канали з напругою. «Синаптотагмін» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна. Перегляд статичного зображення анімації

    Як тільки синаптотагмін взаємодіє з білками SNARE, синаптична мембрана везикул зливається з пресинаптичної термінальної мембраною, виникає екзоцитоз, і нейромедіатори звільняються.

    Анімація 10.4. Після того, як утворюється білковий комплекс синаптотагмін-малка, синаптична мембрана бульбашок зливається з кінцевою мембраною, а нейромедіатори вивільняються в синаптичну щілину через екзоцитоз. Фіолетові смугасті канали представляють собою кальцієві канали з напругою. «Екзоцитоз передавача» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна. Перегляд статичного зображення анімації.

    Нейромедіатор Дія

    Після екзоцитозу молекул передавача вони потрапляють в синаптичну щілину і зв'язуються з рецепторами на постсинаптической мембрані. Рецептори діляться на дві основні категорії: ліганд-гірованние канали і рецептори, пов'язані з G-білком. Наступні дві глави охоплюють ці рецептори.

    Ілюстрація пресинаптичних терміналів, що вивільняють нейромедіатори в синаптичну щілину. Деталі в підписі.
    Малюнок 10.4. Після екзоцитозу нейромедіаторів в синаптичну щілину передавачі зв'язуються з рецепторами, присутніми на постсинаптичної мембрані. «Нейромедіатор у синапсі» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Ключові виноси

    • Вивільнення нейромедіатора залежить від припливу кальцію в термінал
    • Білки SNARE важливі для стикування везикул в активних зонах і екзоцитозу
    • Синаптотагмін - датчик кальцію

    Перевірте себе!

    Інтерактивний елемент H5P був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут:
    https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=356#h5p-11

    Додатковий відгук

    Опишіть події, які відбуваються в пресинаптичному терміналі при надходженні потенціалу дії. Включити роль Ca2+.

    Відповіді

    Відео-версія уроку

    Мініатюра вбудованого елемента «Глава 10 - Випуск нейромедіатора»

    Елемент YouTube був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут: https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=356