Биосинтез гамк, его синаптическая передача и реутилизация

 

  ГАМК тормозной нейромедиатор, предотвращает деполяризацию постсинаптической мембраны, необходимой для появления потенциала действия. Рецепторы ГАМК (GABA₁ и GABA₂) связаны с хлорными каналами, проводимость которых увеличивается для ионов хлора при взаимодействии с ГАМК. Это приводит к гиперполяризации постсинаптической мембраны, препятствуя возникновению потенциала действия. Биосинтез ГАМК и его последующая реутилизация после взаимодействия со своим рецептором осуществляется в следующей серии превращений. Превращение a- кетоглутарата в глутамат может катализироваться также аспартатаминотрансферазой и глутаматдегидрогеназой.

 Ацетилхолин и его эффекты

 

  Нейромедиатор ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов в холинэргических синапсах как в вегетативной, нервной системе, так и в ЦНС. Различают два основных типа холинэргических синапсов – мускариновый и никотиновый. Никотиновые преганглионарные синапсы можно стимулировать никотином, а постганглионарные синапсы стимулируются мускарином (токсин выделенный из мухомора). Ацетилхолин синтезируется в нейроне из ацетил – КоА и холина в следующей реакции.

 

                 

 

   Ацетилхолин запасается в синаптических везикулах совместно с АТФ в соотношении 5:1. Каждая везикула содержит от нескольких тысяч до сотен тысяч молекул нейромедиатора (в зависимости от вида животного). Высвобождение нейромедиатора в синаптическую щель осуществляется путем экзоцитоза при деполяризации пресинаптической мембраны вызванной достигшим её потенциалом действия. В этом процессе задействованы также ионы кальция, которые поступают в нервное окончание при его деполяризации. Ацетилхолин взаимодействует с холинэргическим рецептором постсинаптической мембраны, что меняет её ионную проницаемость. В нейромышечном синапсе ацетилхолин открывает каналы для натрия и калия, обеспечивает местную деполяризацию нейромышечной пластинки и образования потенциала действия в постсинаптической мембране. Механизм выделения нейромедиатора в синаптическую щель и его взаимодействия с рецептором представлен на следующем рисунке.

 

Те соединения, которые оказывают на концевую пластинку такое же действие, как и природный медиатор, называются агонистами, а вещества ингибирующие действие агонистов, называются антагонистами. Агонистами ацетилхолина являются карбомоилхолин, декаметоний, суберилдихолин, а антагонистами – тубокурарин, флакседил, гексаметоний.

  В результате взаимодействия медиатора и рецептора открывается пора на время около 1 мс, и за это время через неё проходит 5 × 10⁴ ионов натрия и калия. Постсинаптический потенциал длится несколько миллисекунд. Ацетилхолин инактивируется ферментом ацетихолинэстеразой. Ацетилхолинэстераза – фермент класса гидролаз, содержит остаток серина в каталитическом участке активного центра. Ингибируется рядом фосфорорганических соединений, в частности диизопропилфторфосфатом. Продукты гидролиза – ацетат и холин возвращаются в пресинаптическое нервное волокно, где ацетат в реакции с АТФ и КоА превращается в ацетил – КоА, а последний снова используется в синтезе ацетилхолина.

   Ряд соединений блокирует отдельные этапы синаптической передачи. Так, бунгаротоксин и ботулинический токсин ингибируют высвобождение медиатора, обратное поглощение холина ингибирует гемихолиний. Кураре и a - нейротоксины кобры и крайта блокируют связывание медиатора и рецептора. Местные анестетики – прокаин и тетракаин действуют как неконкурентные антагонисты, блокирующие ионный транспорт через постсинаптические мембраны и не конкурируют с медиатором за участок связывания на рецепторе.

БИОХИМИЯ  КРОВИ.

 Кровь - особый вид подвижной, быстрообновляющейся соединительной ткани, циркулирующей в замкнутой системе кровеносных сосудов. Благодаря работе сердца находиться в состоянии непрерывного движения. Главным органом физиологической  регенерация форменных элементов крови является костный мозг.  

Функции крови. Непрерывно циркулируя по кровеносным сосудам, кровь выполняет в организме различные функции.

1. Транспортная - одна из основных функций крови. Кровь осуществляет перенос различных веществ: кислорода, углекислого газа, электролитов, ферментов, питательных веществ, гормонов, медиаторов, протонов от периферических тканей к легким.

Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа - от тканей к лёгким. Важную роль в этом процессе играет гемоглобин - пигмент красного цвета, состоящий из небелковой части гема и белка глобина. Гемоглобин отличается высоким сродством к кислороду, за счет чего кровь способна переносить гораздо больше кислорода, чем обычный водный раствор. В легких, где кислорода много, он диффундирует из легочных альвеол через стенки кровеносных сосудов и водную среду плазмы и попадает в эритроциты, здесь он связывается с гемоглобином - образуется оксигемоглобин. В тканях, где концентрация кислорода невелика, молекулы кислорода отделяются от гемоглобина и проникают в ткани за счет диффузии. Пониженная  концентрация эритроцитов или гемоглобина приводит к снижению транспорта кислорода и тем самым к нарушению биологических процессов в тканях. Молекула гемоглобина может связать 4 мол. кислорода, однако в тканях гемоглобин отдает только 50% кислорода.

Трофическая (разновидность транспортной функции) кровь осуществляет перенос глюкозы, аминокислот, жирных кислот из ЖКТ и ряда внутренних органов и др. питательных веществ от органов пищеварения к тканям. Транспорт питательных веществ начинается от капилляров тонкого кишечника, где кровь захватывает их из пищеварительного тракта и переносит во все ткани и органы, начиная с печени. Причем клетки печени регулируют уровень питательных веществ в крови в зависимости от потребностей организма (тканевого метаболизма).

  С кровью переносятся также гормоны, контролирующие множество жизненно важных процессов.

2. Выделительная(разновидность транспортной функции) — кровь выносит из тканей конечные продукты обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты, креатинина и других),

избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, кишечник, потовые железы, легкие).

  3.Терморегуляторная — поддерживает постоянство температуры тела. Нагреваясь в органах с высоким обменом веществ – мышцах, печени, кровь переносит тепло к другим органам и коже, через которую происходит теплоотдача.

4. Регуляторная (гуморальная) — кровь связывает между собой различные органы и системы. Осуществляет доставку гормонов, пептидов, ионов и других биологических веществ от мест их синтеза к клеткам организма, это позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.

5. Защитная— обеспечивается белыми клетками крови, иммуноглобулинами и системой комплемента.

6. Гемостатическая — определяется соотношением свертывающей и противосвертывающей систем. Эта функция предохраняет организм от потери крови путем остановки кровотечения в результате свёртывания крови.

 Кровь также участвует в регулировании водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия в организме.