Sinapse

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea filmului din 2001 , consultați SINAPSE - Pericol pe net .

Această intrare sau secțiune despre fiziologie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Exemplu de sinapsă interneuronală asomatică. La sosirea potențialului de acțiune , depolarizarea membranei terminale sinaptice are ca rezultat fuziunea veziculelor sinaptice cu membrana presinaptică. Mediatorul este eliberat în spațiul sinaptic , interacționează cu receptorii de pe membrana postsinaptică a celui de-al doilea neuron și determină efectele p. ex. deschiderea canalelor ionice , răspunsuri metabolice etc. Mediatorul este îndepărtat din spațiul sinaptic și sinapsa este pregătită pentru un nou ciclu.

Sinapsa (sau joncțiunea sinaptică ) (din sinapsele grecești ), compusă din σύν (cu) și ἅπτειν (a atinge), (adică „a se conecta ”) este o structură foarte specializată care permite celulelor țesutului nervos să comunice cu reciproc ( neuroni ) sau cu alte celule (mușchi, celule senzoriale sau glande endocrine ). Prin transmiterea sinaptică, impulsul nervos ( potențial de acțiune ) poate călători de la neuron la neuron sau de la neuron la fibră de ex. mușchi ( joncțiune neuromusculară ).

În raport cu elementele neuronale care intră în contact în sinapsă, putem distinge sinapsele asdendritice, în care axonul unui neuron intră în contact cu arborele dendritic al unui alt neuron, sinapsele axonale, în care doi axoni sunt în contact și axo- sinapsele somatice, care se stabilesc între axonul unui neuron și corpul celulei (soma) al unui al doilea neuron. Există, de asemenea, un caz particular în care axonul unui neuron formează o sinapsă cu dendrita sau soma aceluiași neuron ( autaps ).

Funcțional, există două tipuri de sinapse: sinapsele electrice și sinapsele chimice . La vertebratele superioare predomină sinapsele chimice.

Sinapsă electrică

Același subiect în detaliu: sinapsă electrică .

În sinapsa electrică, o celulă stimulabilă și un neuron sunt conectate între ele printr-o joncțiune comunicantă numită și joncțiune gap . Joncțiunile comunicante permit relația dintre celule prin trecerea directă a curenților electrici de la o celulă la alta, deci nu există întârziere sinaptică. În general, sinapsele electrice, spre deosebire de cele chimice, permit conducerea în ambele direcții. Există sinapse electrice care conduc preferențial într-o direcție mai degrabă decât în ​​cealaltă: această proprietate se numește rectificare . Sinapsele electrice sunt deosebit de potrivite pentru reflexe (numite și acțiuni reflexe) în care este necesară transmisia rapidă între celule, adică atunci când este necesar un răspuns sincronic de către un număr mare de neuroni, cum ar fi răspunsurile de atac sau de zbor. Particulele intermembranare ale joncțiunilor comunicante constau din 6 subunități care înconjoară un canal central. Cele 6 subunități sunt aranjate într-un hexagon și formează o structură numită „ conexiune ”. Fiecare subunitate este alcătuită dintr-o singură proteină , conexina . Prin conexiuni trec molecule, soluții solubile în apă și ioni a căror trecere determină un curent electric.

Sinapsă chimică

O sinapsă chimică este alcătuită din trei elemente: terminalul presinaptic, sau butonul sinaptic, spațiul sinaptic (numit și fanta inter-sinaptică sau peretele sinaptic) și membrana post-sinaptică. Terminalul presinaptic este o zonă specializată în axonul neuronului presinaptic (neuronul purtător de mesaje), care conține neurotransmițători încapsulați în sfere mici numite vezicule sinaptice. Terminalul presinaptic include membrana presinaptică echipată cu canale pentru ionul Ca ²⁺ la trecerea căruia se creează un potențial de acțiune și veziculele sinaptice se fuzionează cu membrana, eliberând neurotransmițătorul în spațiul sinaptic. Aici neurotransmițătorul intră în contact cu membrana postsinaptică unde sunt prezenți receptori specifici sau canale ionice. Excesul de neurotransmițător este reabsorbit în membrana presinaptică ( recaptare ) sau descompus în părți inerte de către o enzimă specială. Aceste părți pot fi reabsorbite de membrana presinaptică permițând, în terminalul presinaptic, o resinteză a neurotransmițătorului.

Legatura neuromusculara

Același subiect în detaliu: joncțiune neuromusculară .

Joncțiunea neuromusculară (sau placa finală ) este sinapsă pe care neuronul motor o formează cu mușchiul scheletal. Există un spațiu sinaptic între nerv și mușchi. Nervul este pre-sinaptic, iar mușchiul este postsinaptic.

Schema unei plăci de capăt:
1) fibra motorului și ramurile sale terminale;
2) buton sinaptic;
3) sarcolema;
4) miofibrile

În apropierea joncțiunii neuromusculare , fibra motorului își pierde acoperirea cu mielină și se împarte în 2-300 ramuri terminale care se află de-a lungul dușului sinaptic de pe suprafața sarcolemei . În anatomie , sarcolema este membrana celulară a fibrelor țesutului muscular striat, de origine conjunctivă. Membrana are funcția de a primi și de a conduce stimuli. Modificările în sistemul de stabilitate și reparare a membranei sarcolemale pot duce la distrofie musculară .

Membrana plasmatică a fibrei musculare este remarcabil de invaginată și formează numeroase pliuri joncționale pentru a crește suprafața de contact dintre nerv și mușchi .

În terminalele axonului există multe vezicule sinaptice care conțin acetilcolină (ACh), mediatorul chimic al plăcii finale, sintetizat în periferia neuronului.

Când potențialul de acțiune ajunge la partea terminală a axonului , se deschid canalele dependente de potențialul electric pentru Ca ²⁺ (prezente în butoanele sinaptice). Deoarece concentrația extracelulară de Ca ²⁺ este mai mare decât cea internă, Ca ²⁺ intră în celulă în funcție de gradientul de concentrație . De asemenea, este atras de spațiul intracelular de polaritatea negativă a membranei. Deci este împins să intre printr-un gradient dublu. Intrarea sa permite eliberarea de ACh în spațiul sinaptic: membrana veziculelor se apropie de membrana sinapsică, cele două membrane se îmbină și ACh este eliberat.

Pe membrana musculară există molecule receptor cu o afinitate mare pentru ACh: acestea sunt canale active care se deschid după legarea cu ACh. Spre deosebire de canalele dependente de tensiune, aceste canale sunt nespecifice, adică permit trecerea oricărui tip de ion . La deschiderea acestor receptori de canal, Na ⁺ intră în mușchiul împins atât de forța chimică, cât și de cea electrostatică, iar K ⁺ iese din mușchiul împins de forța chimică. Acest pasaj de ioni are loc simultan. (În timpul potențialului de acțiune, Na ⁺ intră mai întâi și apoi K ⁺ iese secvențial, nu simultan). Prin urmare, există o depolarizare a membranei, deoarece intră mai mult Na ⁺ , împins de o forță mai mare decât cea care împinge K ^{+ în} afara celulei. Potențialul electric de membrană de repaus (E _m ) al mușchiului este −90 mV ; după deschiderea receptorilor de canal dependenți de ACh și fluxul de ioni, E _m al mușchiului devine −40 mV.

Această valoare este mai mare decât valoarea prag, dar nu declanșează un potențial de acțiune (prin urmare este un electroton ), deoarece nu există canale dependente de tensiune pentru Na ^{+ de} -a lungul dușului sinaptic de pe suprafața sarcolemei . Prin urmare, potențialul plăcii, ca toți electronii, este un potențial local, dar pentru a se propaga de-a lungul întregii fibre musculare trebuie transformat într-un potențial de acțiune. Regiunile sarcolemelor adiacente dușului sinaptic au canale cu tensiune pentru Na ⁺ ; între regiunea plăcii (unde E _m = -40 mV) și regiunea contiguă (unde E _m = -90 mV) există o diferență de potențial, deci are loc o deplasare a sarcinii care formează un circuit de curent capabil să depolarizeze regiunea membranei pe care sunt prezente canalele dependente de tensiune pentru Na ⁺ , generând un potențial de acțiune (precedat și de un electroton depolarizant, cel al plăcii). Potențialul de acțiune se propagă în întregul mușchi, determinându-l să se contracte .

Potențialul plăcii este întotdeauna de o valoare suficientă pentru a declanșa potențialul de acțiune . Deci, aceasta este o sinapsă „1: 1” în care potențialul plăcii declanșează potențialul de acțiune. Între neuroni, sinapsele sunt de tip „multe: 1”, adică sunt necesare mai multe potențiale de acțiune pre-sinaptice pentru a declanșa un potențial de acțiune în neuronul postsinaptic.

Sinapsele sistemului nervos central

Sistemul nervos central este o rețea densă de conexiuni: este alcătuit din cel puțin treizeci de miliarde de neuroni interconectați, de patru ori neuronii corticali ai celor mai avansate maimuțe. Omul are 10 ¹⁴ sau 10 ¹⁶ sinapse.

Joncțiunea neuromusculară este de tip 1: 1, adică există o joncțiune pentru fiecare fibră musculară. Suprafața corpului celulei neuronului motor este acoperită cu butoane sinaptice (acoperind 80% din soma și dendrite ): prin urmare, sinapsa neuronului motor este de tipul "multe: 1". Multe potențiale de acțiune care ajung prin axonii presinaptici duc în cele din urmă la un răspuns la nivelul movilei postsinaptice.

Să ne uităm la un singur axon presinaptic. Potențialul de acțiune care călătorește de-a lungul axonului determină deschiderea canalelor de tensiune pentru Ca ²⁺ lângă sinapsă. Butonul sinaptic are vezicule care conțin un mediator chimic . Intrarea de Ca ²⁺ în partea terminală a axonului determină eliberarea mediatorului chimic în spațiul sinaptic prin fuziunea veziculelor cu membrana celulară. În membrana postsinaptică există receptori cu afinitate mare pentru mediator. Mediatorul prin legarea la acești canale receptorilor determină deschiderea lor, prin urmare are loc o deplasare a ionilor în membrana postsinaptică și se creează un tip electrotonic ddp. Aceasta nu este întotdeauna o depolarizare, poate fi și o hiperpolarizare, iar amplitudinea (± 2 mV) nu este la fel de mare ca cea a electrotonei de despolarizare care generează potențialul plăcii.

Dacă, după deschiderea receptorilor canalului , se generează un potențial depolarizant, membrana neuronului postsinaptic se schimbă de la - 70 mV (E _r ) la - 68 mV (potențial postsinaptic excitator, PPSE), adică atinge o valoare mai apropiată de pragul valoric, de aceea este necesar un electroton de depolarizare de intensitate mai mică pentru ca un potențial de acțiune să apară. Dacă se formează un potențial hiperpolarizant, membrana se schimbă de la - 70 la - 72 mV (potențial inhibitor postsinaptic, PPSI), o valoare mai îndepărtată de valoarea pragului, care, prin urmare, devine mai dificil de atins.

Mediatorul poate deschide canale nespecifice care permit tuturor ionilor prezenți în mediul extracelular (Na ⁺ și K ⁺ ) să treacă simultan în funcție de gradientul lor electrochimic (Na ⁺ în interior și K ⁺ în exterior), creând astfel un PPSE (+ 2mV ), adică un cataelectroton . Dacă receptorul de membrană este specific numai pentru ioni mici, cum ar fi K ⁺ și Cl ^- , se creează un PPSI (- 2 mV), adică o anaelectrotonă : K ⁺ iese în funcție de gradient, deci E ^m nu mai este egal cu E ^r (care coincide cu potențialul de echilibru electrochimic al Cl ^- ) și, prin urmare, Cl ^- nu mai intră în echilibru electrochimic în neuron.

O singură sinapsă activă nu duce la generarea potențialului de acțiune deoarece generează un electroton local mic și, de asemenea, deoarece canalele cu tensiune pentru Na ⁺ nu sunt prezente în regiunea imediat adiacentă butonului sinaptic, dar sunt situate la începutul. al axonului . Prin urmare, potențialul de acțiune este generat numai dacă suma algebrică a electroniilor generați de sinapse atinge movila axonală cu intensitate suficientă pentru a atinge valoarea pragului.

Din punctul în care sunt create PPSE și movila axonală, se generează o diferență de potențial și, prin urmare, un schimb de sarcină care se propagă proporțional cu CS și creează un electroton depolarizant în corespondență cu regiunea movilei axonale. Dacă se creează un PPSI în regiunea postsinaptică, există încă un schimb de sarcină cu movila axonală, dar sarcinile schimbate sunt opuse, prin urmare se creează un electroton hiperpolarizant în corespondență cu regiunea movilei axonale.

Suma aferențelor sinaptice

Să luăm în considerare două sinapse.

1. Să presupunem că intrarea 1 este activată mai întâi (ceea ce provoacă un PPSE) și după o anumită perioadă de timp, intrarea 2 (care provoacă și un PPSE). Între timp, PPSE creat de intrarea 1 a fost deja stins. Situația descrisă a fost cea a doi electroni diferiți creați la un anumit interval de timp unul de celălalt
2. Să considerăm că intrările 1 și 2 sunt activate în același timp: electronii provocați de aceștia se adună. Acest fenomen se numește sumare spațială: două sinapse diferite sunt activate simultan sau la un interval de timp foarte scurt.
3. În cele din urmă, să luăm în considerare cazul în care intrarea 1 este activată de două ori la rând la intervale scurte de timp: cei doi electroni care se succed se adună. Acest fenomen se numește sumare temporală: sinapsa activată este întotdeauna aceeași, dar potențialele de acțiune se adună deoarece se dezvoltă într-un interval de timp foarte scurt, insuficient pentru ca electrotonul cauzat de prima activare să fie stins.

Pentru ca un potențial de acțiune să fie produs în regiunea movilei axonale, trebuie generate mai multe potențiale de acțiune postsinaptice în plus unul față de celălalt. Toți electronii provocați de PPSI și PPSE se adaugă algebric unul la celălalt. Sinapsele many: 1 permit integrarea multor semnale aferente într-un singur semnal eferent: există procesarea informațiilor.

Fiecare sinapsă funcționează ca o supapă: semnalul se propagă unidirecțional de la elementul presinaptic la elementul postsinaptic și niciodată invers. PPSE și PPSI sunt fenomene electrotonice și, prin urmare, sunt gradate și proporționale cu cantitatea de mediator chimic eliberată de butonul sinaptic. Mediatorul chimic este eliberat în cantități mai mari dacă sinapsa este activată des ( mecanisme de memorie ) sau dacă sinapsa este axonală. Ambele sinapse trebuie considerate excitante. Potențialul de acțiune care călătorește către sinapsă se propagă, de asemenea, de-a lungul ramurii colaterale a aceluiași axon presinaptic, care formează o sinapsă pe un alt axon presinaptic în care este generat un PPSE care își variază Em cu 2 mV (de la - 70 la - 68 mV). Pe cel din urmă axon, pe care îl vom defini acum ca postsinaptic (față de primul axon), există receptori de canal pentru liganzi (ca element postsinaptic) și canale de tensiune pentru Na ⁺ (ca axon), unii dintre care (puțini), ca răspuns la schimbarea lui E _m , deschid și generează un potențial de acțiune de amplitudine mai mică (deoarece intră mai puțin Na ⁺ ). Acest potențial de acțiune mai mic deschide mai puține canale dependente de tensiune pentru Ca ²⁺ și, prin urmare, este eliberat mai puțin mediator chimic, prin urmare PPSE generat de acest al doilea axon este mai mic decât cel generat de axonul de pornire, dar în orice caz, cele două PPSE adună . Există, de asemenea, conexiuni între joncțiunile inhibitoare și excitatorii .

Secreția neurotransmițătorilor

Mecanismul precis prin care o creștere a Ca ²⁺ intracelular declanșează fuziunea veziculelor sinaptice cu membrana plasmatică a terminalului presinaptic este încă neclar. Cert este că zeci de proteine ​​sunt implicate în proces, unele sunt caracteristice sinapselor neuronale, în timp ce altele îndeplinesc anumite funcții atât în ​​sinapse, cât și în interiorul multor alte celule, de exemplu la nivelul reticulului endoplasmatic , endosomilor sau aparatului Golgi . O familie de proteine ​​importante în fuziunea veziculelor sinaptice cu membrana plasmatică sunt proteinele asociate SNARE .

Două dintre ele, sinaptobrevina și snapina sunt proteine ​​transmembranare prezente în membrana veziculelor sinaptice. Proteinele SNAP, NSF, tomosina , complexina și nSec1 sunt proteine ​​asociate SNARE prezente în citoplasma terminalului presinaptic, în timp ce sintaxina, sintafilina și SNAP-25 sunt tipice membranei terminalului presinaptic (primele două sunt proteine ​​transmembranare , a doua este o proteină extrinsecă ancorată de membrană de lipide). Proteinele NSF (proteine NEM sensibile de fuziune) și cele ale familiei snaps (proteine NSF-atașament solubile) acționează prin coordonarea asamblarea unor proteine Snare , cum ar fi sinaptobrevin , sintaxin și SNAP-25 .

Funcția proteinelor SNARE pare să se asocieze, formând un complex capabil să aducă două membrane în apoziție strânsă, în acest caz cea a veziculelor sinaptice și cea a terminalului presinaptic, în special proteinele SNARE ale citoplasmei par să îndeplinească o funcție de reglare spre SNARE asociat membranelor; aceasta este o condiție esențială pentru ca cele două membrane să se unească permițând exocitoza în fanta sinaptică a neurotransmițătorilor conținuți în veziculele sinaptice. Cert este că acestea sunt o familie de proteine ​​esențiale pentru secreție, deoarece toxinele care le inhibă blochează eliberarea neurotransmițătorilor . Cu toate acestea, niciuna dintre proteinele SNARE nu leagă Ca ²⁺ .

În sinapse, proteinele care leagă Ca ²⁺ sunt RIM, DOC2, CAPS, munc-13, rabfilină , calmodulină și sinaptotagmină . Se pare că acesta din urmă leagă Ca ²⁺ la concentrații similare cu cele care ar fi necesare pentru a declanșa fuziunea veziculelor sinaptice cu membrana plasmatică a terminalului presinaptic. Sinaptotagmina este o proteină transmembranară mare găsită în membrana veziculelor sinaptice. RIM și DOC2 sunt proteine ​​de legare a Ca2 ⁺ găsite în citoplasma terminalului presinaptic, rabfilina este legată de Rab3, care la rândul său este o proteină extrinsecă a membranei veziculare, la fel ca și proteina Ca ²⁺ kinaza II. / CaM dependentă. Când Ca ²⁺ se leagă de sinaptotagmin, își schimbă conformația și îi permite să interacționeze cu proteinele din familia SNARE care între timp au fixat cele două membrane, deci pare să joace un rol decisiv în fuziunea celor două membrane. Deși rolul său în exocitoză este neclar, sinaptotagminul este cu siguranță o proteină fundamentală, deoarece chiar și o singură deleție a genei sale nu este compatibilă cu viața.

Mediatori chimici

Acetilcolina (Ach) este singurul mediator care acționează în joncțiunea neuromusculară , dar acționează și în sinapsele SNC și SNP . Sinapsele al căror mediator este ACh se numesc colinergice. Acetilcolina este distrusă de enzima acetilcolinesterază ( acetilcolină esterază).

Monoaminele sunt mediatori care au grupul funcțional (- N H ₂ ). Dopamina (DA), noradrenalina (NA) și adrenalina se caracterizează prin catecol , de aceea sunt numite catecolamine și sunt prezente în sinapsele SNC și SNP. Parkinson se datorează unei degenerări a neuronilor dopaminergici. Atât adrenalina (numită și epinefrină ), cât și noradrenalina (norepinefrina) se găsesc în fluxul sanguin , acționând și ca hormoni . Neuronii care utilizează monoamine sunt acele monoamine aminergice și sunt distruse de complexul monoaminooxidazei (MAO). Serotonina sau 5-hidroxitriptamina derivă din triptofan și este utilizată în unele regiuni ale SNC, cum ar fi hipocampul .

Aminoacizi precum glutamatul , glicina și acidul γ-hidroxibutiric sau GABA (care derivă din glutamat prin pierderea COOH). Glicina și GABA sunt inhibitori la nivelul sinapselor SNC, se leagă întotdeauna de o clasă de receptori care provoacă efecte inhibitoare.

Mediatorii discutați până acum sunt monomeri , adică mediatori cu molecule mici. În trecut, se credea că principiul lui Dale era valid: fiecare neuron este capabil să sintetizeze doar o singură clasă de mediatori cu molecule mici, astăzi știm că acest principiu este fals, fiecare neuron poate elibera mai mulți neurotransmițători. ^[1]

Peptidele neuroactive sunt polimeri ai unui număr limitat de aminoacizi (de la 7 la 33-34). Aceste peptide neuroactive sunt sintetizate în soma (spre deosebire de monomerii de dimensiuni mici). Acestea sunt transportate de-a lungul axonului până la butonul sinaptic. Unele sunt produse în celulele nervoase, altele în alte celule. Peptida inhibitoare gastrică este produsă de o parte a celulelor intestinale, funcționează ca un hormon, dar are și o funcție neuroactivă. Fiecare neuron poate produce o clasă de mediatori cu molecule mici (eliberate cu un singur potențial de acțiune) și una sau mai multe peptide neuroactive (eliberate după multiple potențiale de acțiune de înaltă frecvență).

Neurotransmițători

S-a demonstrat că peste cincizeci de substanțe chimice funcționează ca un neurotransmițător la nivel sinaptic. Există două grupuri de transmițătoare sinaptice: unul format din transmițătoare cu greutate moleculară mică și cu acțiune rapidă și unul format din neuropeptide cu acțiune mai mare și mai lentă.

Primul grup este compus din emițătoare responsabile pentru majoritatea răspunsurilor imediate ale sistemului nervos, cum ar fi transmiterea semnalelor senzoriale către creier și comenzile motorii către mușchi . Neuropeptidele, pe de altă parte, sunt implicate în efecte mai prelungite, cum ar fi modificări pe termen lung ale numărului de receptori și închiderea sau deschiderea prelungită a unor canale ionice .

Neurotransmițătorii cu greutate moleculară mică sunt sintetizați în citosolul terminației presinaptice și, ulterior, prin transport activ, sunt absorbiți în numeroasele vezicule prezente în terminalul sinaptic. Când un semnal ajunge la terminalul sinaptic, câteva vezicule își eliberează neurotransmițătorul în fanta sinaptică. Acest proces are loc de obicei într-o milisecundă .

Neuropeptidele, pe de altă parte, sunt sintetizate ca părți ale moleculelor mari de proteine ​​de către ribozomii soma neuronală. Aceste proteine ​​sunt transportate imediat în interiorul reticulului endoplasmatic și apoi în interiorul aparatului Golgi , unde apar două modificări. În primul rând, proteina din care va proveni neuropeptida este clivată enzimatic în fragmente mai mici, dintre care unele constituie neuropeptida ca atare sau un precursor al acesteia; ulterior, aparatul Golgi împachetează neuropeptida în mici vezicule care se înmuguresc din ea. Datorită fluxului axonal, veziculele sunt transportate la capetele terminațiilor nervoase, gata să fie eliberate în terminalul nervos atunci când ajunge un potențial de acțiune . De obicei, neuropeptidele sunt eliberate în cantități mult mai mici decât neurotransmițătorii cu greutate moleculară mică, dar acest lucru este compensat de faptul că neuropeptidele sunt mult mai puternice.

Receptorii

Sunt molecule de proteine localizate pe membrana post-sinaptică.

• Receptorii ionotropi : sunt ei înșiși canale prin care trec ionii . O porțiune a moleculei primește mediatorul, în timp ce restul acționează ca un canal prin care trec ionii . Interacțiunea dintre neurotransmițător și receptor facilitează deschiderea acestuia pentru trecerea ionilor. De exemplu: colinergici nicotinici receptori .
• Receptorii metabotropici : legătura lor cu mediatorul deschide canale la sfârșitul reacțiilor în cascadă care modifică metabolismul celulei. Pentru fiecare moleculă mediator care se leagă de receptor, se deschid mai multe canale ca urmare a reacției în cascadă indusă de receptor. De exemplu: receptori colinergici de tip muscarinic.

Receptorii metabotropi acționează prin intervenția proteinelor G de membrană . În apropierea receptorului se află proteina G, formată din trei subunități (α, β, γ). Guanosindifosfatul (PIB) este legat de subinimitatea α. Când mediatorul se leagă de receptor și îl activează, subinimitatea α a proteinei G eliberează PIB-ul, se leagă de trifosfatul de guanozină (GTP) și se disociază de complexul βγ. α-GTP se leagă de o proteină efectoare, a cărei activare declanșează un răspuns în cascadă, iar GTP se hidrolizează spontan în GDP + P. Molecula efectoare poate fi un canal ionic care se deschide la contactul cu α-GTP. Acest mod este scurt. Să luăm în considerare cazul în care molecula efectoare este o enzimă . Adrenalina și noradrenalina se pot lega de 4 tipuri de receptori (α, α2, β și β2). Dacă norepinefrina (primul mesager) se leagă de activarea β proteina G se disociază și α-GTP se leagă de molecula efectoare care este o enzimă (în principal adenil ciclază) care transformă ATP în AMPc (al doilea mesager) care acționează asupra protein kinazelor care servesc la proteine fosforilate . În acest fel au loc fosforilările și reacțiile chimice în cascadă, al căror efect final este deschiderea canalelor ionice. Există două tipuri de proteine ​​G de membrană :

• Activatori (de exemplu, cei apropiați de receptorul β activator): dacă activați α-GTP activează adenil ciclaza.
• Inhibitori (de exemplu cei apropiați de receptorul α2 inhibitor): dacă este activat α-GTP inhibă adenil ciclaza

Mecanismul prin care α-GTP acționează asupra adenilat ciclazei este întotdeauna același. Inhibarea adenil ciclazei determină o scădere a AMPc și, prin urmare, o scădere a vitezei reacțiilor în cascadă. Ca o consecință a acestui mecanism, același mediator poate avea atât un efect activator, cât și un efect inhibitor. Un mediator care se leagă de un receptor ionotrop poate avea întotdeauna și numai un efect activator sau întotdeauna și numai un efect inhibitor. Mediatorii care se leagă de receptorii metabotropi pot avea ambele efecte, în funcție de tipul de receptor de care se leagă. Legarea mediatorului de un receptor metabotrop are ca rezultat o întârziere de 50-100 m sec în deschiderea canalelor, spre deosebire de ionotropi. Cascada reacțiilor declanșate de un singur mediator (care se leagă de un singur canal) implică amplificarea semnalului, adică implică deschiderea mai multor canale, spre deosebire de ceea ce se întâmplă pentru ionotropici (în care fiecare mediator deschide doar unul canal). Efectul general care urmează activării unui metabotrop este o modulare a elementului postsinaptic, deoarece semnalul este întârziat, prelungit în timp și generalizat.

Notă

Bibliografie

• Arthur C. Guyton și John E. Hall, Fiziologie medicală , Milano, Elsevier editore, 2006, ISBN 978-88-214-2936-1 .

Elemente conexe

• Efect ephaptic
• Plasticitatea sinaptică

Alte proiecte

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario « sinapsi »
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sulla sinapsi

Collegamenti esterni

• Sinapsi , su Treccani.it – Enciclopedie on line , Istituto dell'Enciclopedia Italiana .
• ( EN ) Sinapsi , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Sinapsi , in Treccani.it – Enciclopedie on line , Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

V · D · M Istologia : tessuto nervoso
Neuroni ( sostanza grigia )	Soma · Assone ( cono d'emergenza , assoplasma , assolemma , neurofibrilla/neurofilamento ) · Dendrite ( spina denditrica , dendrite apicale , dendrite basale ) tipi : Cellula piramidale · Cellula di Purkinje
Fibre afferenti	GSA · GVA · fibre Aα ( Ia , Ib ), II o Aβ , Aγ , III o Aδ o del dolore veloce , B del sistema nervoso autonomo , IV o C o del dolore lento )
Fibre efferenti	GSE · GVE · SSE · Neurone motorio superiore · Neurone motorio inferiore ( neurone motorio α , neurone motorio γ )
Sinapsi	Neuropilo · Vescicola sinaptica · Giunzione neuromuscolare · Sinapsi elettrica · Interneurone ( Renshaw )
Recettori sensoriali	Terminazione libera · Corpuscolo di Meissner · Cellula di Merkel · Fuso neuromuscolare · Corpuscolo di Pacini · Corpuscolo di Ruffini · Neurone sensoriale olfattivo · Fotorecettore · Cellula ciliata · Papilla gustativa
Cellule gliali	Astrocita · Oligodendrocita · Cellule ependimali · Microglia
Mielina ( sostanza bianca )	Cellula di Schwann · Oligodendrocita · Nodi di Ranvier · Incisure di Schmidt-Lanterman
Tessuti connettivi correlati	Epinevrio · Perinevrio · Endonevrio · Meningi
Gli alti tre tessuti: Tessuto epiteliale · Tessuto connettivo · Tessuto muscolare

Portale Anatomia

Portale Biologia

Portale Neuroscienze