Nevrobiologija Flashcards
Nevroni in glia celice, mirovni membranski potencial, akcijski potencial, genetika, avtonomno živčevje in difuzni modulatorni sistem;
Definiraj naslednje pojme:
* dihotomne lastnost
* čista linija
* dominantna lastnost
* recesivna lastnost
* fenotip
* genotip
* geni
* alel
* homozigota
* heteorzigota
- dihotomne lastnosti: lastnosti, ki se pojavljajo le v eni ali drugi obliki (nikoli v kombinaciji), npr. barva semen graha, barva
oči - čista linija: linija, v kateri se lastnost (npr. rjava semena) ohranja iz generacije v generacijo
- dominantna lastnost: prevladujoča lastnost; lastnost ki se izrazi
- recesivna lastnost: prikrita lastnost; lastnost, ki se ne izrazi
- fenotip: skupek vidnih in biokemično določljivih znakov, ki se razvijejo pri kakem organizmu zaradi njegovega genotipa in vpliva okolja
- genotip: skupek vseh genov v organizmu, ki se lahko prenesejo iz staršev na potomce
- geni: funkcionalna enota dednosti, ki se praviloma nespremenjena podvojuje, odsek na molekuli DNA, ki kodira eno beljakovino ali eno molekulo RNA
- aleli: posamezni gen iz para genov ali izmed več genov na istem lokusu v homolognih kromosomih
- homozigot: organizem, ki ima v alelnem paru enaka gena (posamezniku, ki ima za neko lastnost dva enaka gena, pravimo homozigot za to lastnost)
- heteorzigot: organizem, ki ima na enem lokusu ali na več lokusih različna alelna gena
Charles Darwin (1809-1882) v svoji evolucijski teoriji ni znal pojasniti, zakaj se pripadniki iste vrste razlikujejo med seboj ter kako se anatomske, fiziološke in vedenjske značilnosti prenašajo med rodovi. Do odgovorov je prišel avguštinski menih Gregor Mendel (1822-1884) s preučevanjem križanja rastlin (graha). Kaj so štiri temeljne ideje Gregor Mendela?
- O vsaki dihotomni lastnosti odločata dva podedovana faktorja (gena).
- Vsak organizem naključno podeduje enega izmed “očetovih” faktorjev (genov) in enega izmed “maminih” faktorjev.
- Vsak organizem ima torej dva gena (alela) za vsako dihotomno lastnost.
- V homozigotu sta oba gena enaka, v heterozigotu pa eden izmed genov v alelu dominira nad drugim (npr. grah z rjavim genom in belim genom bo vedno imel rjava semena, ker je rjavi gen dominanten).
Šele v začetku 20. stoletja je znanost odkrila, da se geni nahajajo na kromosomih. Koliko genov vsebuje posamezen kromosom? Kakšno stukturo imajo kromosomi? Koliko kromosomov ima človek? Kako je z dedovanjem pri kromosomih?
Kromosom je dolga DNK stuktura, ki vsebuje del ali celotni genetski zapis organizma in se nahaja v jedru celice. Dolga nitasta struktura DNK je (najpogosteje) prekrita s proteini. Pri evkariontskih celicah so najpomembnejši proteini histoni. Z drugimi proteini vežejo in kondenzirajo DNKA, da ta ohranja svojo strukturno integriteto. Posamezen kromosom ima od sto do tisoč genov. Človek ima v vsaki celici 23 parov kromosomov (=homologni kromosomi). V vsakem od teh kromosomov se nahaja en alel iz para genov. Ljudje imamo 22 parov avtosomnih kromosomov in en par spolnih kromosomov. S spolom povezane lastnosti (barvna slepota, hemofilija, fragilni X sindrom, …) se navadno prenašajo po X kromosomov (=večji, več genov).
Definiraj pojma mejoza in mitoza.
Mejoza ali redukcijska delitev je postopek delitve celice, v katerem nastanejo spolne celice (gamete). V prvi fazi mejoze nastopi genska rekombinacija, v kateri se odseki homolognih kromosomov prekrižajo in izmenjajo, zaradi česar nastanejo nove genske kombinacije (ki se nato podedujejo na potomce). V nadaljnem procesu se kromosomski pari razpolovijo, zato ima vsaka gameta le polovično število kromosmov(23). Ko se semenčece in jajčece med oploditvijo združita, ima zigota (=oplojena celica) celotno število kromosomov (46).
Mitoza je postopek delitve ostalih celic v telesu. Pred mitozo se število kromosomov podvoji, zato po delitvi vsaka hčerinska celica ohrani enako število kromosomov kot materinska celica.
Opiši stukturo DNK ter proces replikacije.
DNK ima obliko dvojne vijačnice. Vsaka vijačnica je zaporedje nukleotidov (dušikove baze adenina, citozina, gvanina in timina), ki so vezani na verigo sladkorja (deoksiriboze) in fosfata. Zaporedje nukleotidov v vsakem kromosomu tvori genski zapis. Vijačnici sta med seboj komplementarni, kar pomeni, da je zaporedje nukleotidov v eni vijačnici povezano s komplementarnim zaporedjem na drugi vijačnici. Pomemben proces molekule DNK je replikacija, ki omogoča delitev celic. Vijačnici se začneta odvijati, izpostavljeni nukleotidi pa začnejo privlačiti komplementarne nukleotide iz druge vijačnice (adenin in timin, gvanin in citozin). Končni produkt sta tako dve novi vijačnici, ki sta po strukturi enaki izvorni vijačnici. Med replikacijo lahko pride do napak (=mutacija). Navadno mutacije po nekaj generacijah izginejo, saj so mutirani organizmi manj prilagojeni; v redkih primerih pa mutacije vodijo do večje prilagojenosti, kar predstavlja eno izmed gonilnih sil evolucije. DNK se navadno nahaja znotraj kromosomov v jedru celic, se pa nahaja tudi v mitohondriju (=mitohondrijska DNK, deduješ samo od matere).
Definiraj spodnje izraze:
* ojačevalci (‘enhancer’)
*stukturni geni
*proteini
*prepisovalni dejavniki
*RNK
*informacijska RNK
*kodoni
*ontogeneza
*filogeneza
- ojačevalci (‘enhancer’): posamezni odseki DNK, ki jih lahko določeni proteini povežejo na tak način, da ti povečajo možnost da se prepis določenega gena izvede; določajo o delovanju stukturnih genov
- stukturni geni: tisti geni, ki vsebujejo pomembne informacije za tvorjenje proteinov
- prepisovalni dejavniki: so proteini odgovorni za raven prepisa genetskega materiala iz DNA v informacijsko RNK tako, da se vežejo na določen predel DNK. Funkcija prepisovalnih dejavnikih je regulacija (on/off) genov. To zagotavlja da so posamezni geni izraženi v celici ob pravem času in v pravi količini.
- RNK (ribonukleinska kislina): podobna DNK le z drugačnimi elementi(uracil namesto timina, riboza namesto deoksiriboze).
- kodoni: zaporedje treh nukleotidov v RNK. Vsak kodon vključuje informacijo, ki se nanaša na eno izmed dvajsetih aminokislim. Ribosom ‘prebere’ informacijo in nase veže molekulo RNK, ki je pritrjena na ustrezno aminokislino. Ta doda k proteinu. Ribosom bere kodone in dodaja aminokisline, dokler ne pride do zaključnega kodona. Protein se nato sprosti v citoplazmo, kjer nadzira fiziološke aktivnosti v celici.
- ontogeneza: razvoj posameznega organizma od spočetja do smrti
- filogeneza: razvojna pot vrste v evoluciji
Kako poteka izražanje genov?
Izražanje genov vključuje dve fazi: transkripcijo kromosoma v zaporedje RNK in prevajanje zaporedja RNK v zaporedje aminokislin.
V prvi fazi se odvije manjši del kromosoma. Odvit del služi kot predloga za transkripcijo ribonukleinske kisline (RNK). Transkribirana RNK se imenuje tudi informacijska RNK (‘messenger RNK”)
Opiši tri klasične primere vpliva izkušenj (okolja) in genetskih dejavnikov na ontogenezo vedenja.
1) Dedovanje
Vedenjske lastnosti niso le naučene, lahko se tudi dedujejo. Eksperiment z ‘maze-bright’ in ‘maze-dull’ podganami to potrjuje. Raziskovalci so med seboj parili podgane, ki so bile uspešnejše pri navigiranju po labirintu (maze-bright) in tiste, ki so bile manj
uspešne (maze-dull). Po enaindvajsetih generacijah so bile razlike očitne (najslabša maze-bright podgana je imela vseeno boljši
rezultat od najboljše maze-dull podgane). Raziskovalci so odkrili, da so bile maze-bright podgane uspešnejše, ker so bile manj
boječe. Podedovane razlike so se ohranile, ne glede na to, ali so podgane odraščale med uspešnejšimi ali manj uspešnimi
podganami. Neuspešnost pri maze-dull podganah je prišla bolj do izraza, če so te odraščale v manj spodbudnem okolju.
2) Interakcija z okolje
Primer interakcije je bolezen fenilketonurija. Gre za bolezen, ki jo povzroči mutacija enega gena, kaže pa se kot motnja v duševnem
razvoju, nevrološkimi okvarami ter hipopigmentacijo kože in las). Medtem ko je predispozicija za bolezen podedovana, se
vedenjski simptomi razvijejo v interakciji med genetskimi dejavniki (mutacijo gena) in okoljskimi dejavniki (dieta). Z ustrezno dieto
v občutljivem obdobju je možno znižati razvojne zasostanke. Občutljivo obdobje je obdobje, v katerem imajo specifične izkušnje
(okoljski dejavniki) vpliv na razvoj neke lastnosti.
3) Okolje in celična rast
Avtor kot primer navaja ptičje petje. Ptice svoje petje razvijejo v dveh fazah (podobno kot poteka razvoj govora pri ljudeh): v prvi
fazi poslušajo petje drugih ptic svoje vrste (modelov), v drugi fazi pa postopoma, skozi vokalizacije, razvijejo lastno pesem. Pri tem
ločimo dve vrsti ptic: “starostno omejene učence”, ki svoje pesmi v odrasli dobi ne spreminjajo; in “odprte učence”, ki so zmožni
spreminjati svojo pesem (npr. kanarčki spremenijo pesem vsako paritveno sezono). Pri slednjih opazimo, da dvignjen nivo
testosterona (ki ga spomladi sproži daljšanje dneva) povzroči nevrološke spremembe v njihovih možganih (v strukturah, ki
nadzirajo petje začnejo rasti novi nevroni, tako da se ti predeli podvojijo v velikosti).
Kaj je ‘multiplier effect’?
Ko genetski dejavniki vplivajo na pridobivanje izkušenj in tako posredno vplivajo na razvoj
posameznika (osebe s podobno genetiko iščejo podobne izkušnje; primer agresivnosti).
Na kratko opiši nevron in kako se delijo nevroni.
Nevroni so celice specializirane za sprejem, integracijo in prenos elektrokemičnih signalov. Nevroni so sestavljeni iz membrane, ki je sestavljena iz lipidne dvojne plasti. V lipidni dvojni plasti so molekule proteinov, ki so osnova za različne funkcije membrane. Nekateri so ‘kanalni’ proteini, drugi ‘signalni’. Nevrone lahko delimo na več načinov. En takih načinov je glede na število procesov (projekcij), ki izhajajo iz njihove celice (dendriti=kratki, aksoni=dolgi). Nevron z več kot dvema procesoma je imenovan multipolaren, z enim unipolaren, z dvema pa bipolaren. Nevroni s kratkimi ali brez aksonov so imenovani internevroni (= preprečujejo pretirano povezovanje ekscitatornih nevronov in integrirajo nevronske aktivnosti znotraj možganskih stuktur). Delimo jih lahko tudi po funkciji, in sicer na:
* ekscitatorne(piramidne) celice: uporabljajo nevrotransmitor glutamat. Ti se delijo še na aferentne ter eferentne.
* inhibitorni(internevroni, glej zgoraj)
* modulatorni(modulatorni sistem): regulirajo delovanje nevronov, uporabljajo serotonin, dopamin, itd.
Nariši, označi ter definiraj glavne stukture multipolarnega nevrona.
Multipolarni nevron sestavljajo:
* celično telo z jedrom (tista morska vetrnica) obkroženi s celično membrano.
* iz celičnega telesa izhajajo dendriti (kratki procesi, največ sinaptičnih povezav z drugimi nevroni)
* akson izhaja iz celičnega telesa in je dolg proces (kt neka stonoga)
* akson je obdan z Mielinsko ovojnico (maščobna inzulacija, tisto ko zgleda kot kuglice na ogrlici, znotraj so Schwannove celice)
* ranvierjev zažemek (te gapsi med različnimi deli mijelina)
* na koncu aksona so ‘buttons’, ki sproščajo kemikalije v sinapse (kt tist avatar tail thing)
* sinapse so razmak med bližnjimi nevroni čez katerega se prenašajo elektrokemijski signali
Nariši, označi in razloži glavne zgradbe znotraj nevronske celice.
Endoplazmatski retikulum: organel iz različnih membran. Na nekaterih so ribosomi (na njih poteka sinteza beljakovin), drugi so brez ribosomov (sinteza maščob).
Ribosom: znotrajcelične strukture na katerih se sintetizirajo proteini
Citoplazma: tekočina znotraj celice; je snov med jedrno membrano in membrano celice. V citoplazmi so celični vključki (organeli).
Citoskelet: omrežje iz beljakovin za oporo celici
Mitohondrij: različna mesta za aerobičen izpust energije: v njih se v procesih celičnega dihanja iz glukoze sprošča energija, ki omogoča delovanje celice
centrioli: v njih nastajajo niti delitvenih vreten
lizosomi: sistem membranskih mehurčkov, s katerimi celica pripravi snovi za izločanje v okolje
Jedro: sferična struktura znotraj celice, v katerih je zbrana DNK
mikrotubuli: tubuli omogočajo hiter prenos molekul skozi nevron
golgijev kompleks: sistem povezanih membran, ki molekule veže v vezikle
sinaptični vezikli: membranski paketi, ki služijo kot shramba nevrotranzmitorskih molekul, ki se sprostijo blizu sinaps
nevrotranzmiterji: molekule, ki jih sprostijo aktivni nevroni in vplivajo na aktivnost preostalih celic
Na kratko opiši vse štiri vrste glia celic
Oligodentrociti: ustvarjajo mielenski ovoj aksonov v CŽS (vezane na več segmentov mielina na več aksonih)
Schwannove celice: ustvarjajo mielinski ovoj v PŽS (za razliko od oligodendrocitov je vsaka Schwannova celica vezana na svoj segment mieline)
Mikroglia: manjše celice, aktivacija ob bolezni ali poškodbi; se množijo in obkrožijo tujke ter sprožijo vnetn reakcije
Astrociti: največji. V CŽS povezujejo nevrone z žilami, omogočajo vnos hranilnih in iznos odpadnih snovi, držijo nevrone skupaj (novejša odkritja: tudi sproščajo kemične transmitorje, reagirajo na nevrotransmitorje, prenos signalov med nevroni in glia celicami, vzdrževanje sinaps in aksonov, tvorjenje glia omrežij)
Zakaj je regeneracija nevronov možna le v perifernem živčnem sistemu?
Regeneracija ni povezana z vrsto nevronov ampak z vrsto glia celic. Schwannove celice v PŽS očistijo ostanke razpadlih nevronov, stimulirajo rast novih aksonov, posebne oprijemljive molekule pa usmerjajo rast aksonov v pravilni smeri. Oligodendrociti v CŽS ne čistijo ostankov, ne spodbujajo in ne usmerjajo rasti, temveč regeneracijo aktivno inhibirajo.
Primer: Multipla skleroza je progresivna avtoimunska bolezen, pri kateri pacientovo telo proizvaja protitelesa, ki »napadejo« in povzročijo razkroj mielinskih ovojnic v možganih in hrbtenjači. Posledično se pojavijo težave s prevajanjem signalov po možganih. Razkroj poteka na žariščih, ki so razsejana po CŽS. Posledično so različni tudi simptomi: motorične težave, oslabel vid, šibkost mišic, tresenje, ataksija (izguba koordinacije), včasih tudi kognitivni deficiti in spremembe v vedenju.
Definiraj membranski potencial
Je razlika v električnem naboju med zunanjostjo in notranjostjo celice (nevrona); merimo z
mikroelektrodami (ena zunaj in ena znotraj nevrona). Potencial je stalen in ne potuje.
Definiraj mirovni membranski potencial
Mirovni potencial je razlika v naboju med zunanjo in notranjo stranjo celice. Ta razlika meri -65mV.
- mirovni potencial nastane, ker je razmerje med negativnimi in pozitivnimi ioni v notranjosti nevrona večje kot v okolici (k mirovnem potencialu prispevajo ioni Na+, K+, Cl-, Protein-)
- ioni težijo k ravnovesju, zato jih v ustreznem razmerju vzdržujeta dve lastnosti:
- pasivno: prepustnost
… kljub temu razlike v elektrostatičnem in koncentracijskem pritisku povzročijo, da Na ioni stalno vstopajo v nevron, K+ ioni pa ga stalno zapuščajo - aktivno: natrij-kalijeve črpalke, ki iz nevrona črpajo Na+ v nevron pa K+ ioni
- pasivno: prepustnost
Ko se nevron proži, iz živčnih končičev sprosti nevrotransmitorje, ki
potujejo preko sinaptične špranje in dosežejo receptorje na receptivni membrani postsinaptičnega nevrona. Na postsinaptičnem nevronu sprožijo dva odziva. Kaj je poststinaptični signal? Od česa je odvisen odziv in kaj sta ta dva odziva?
Postsinaptični potencial (PSP) je sprememba v naboju membrane, ki jo povzroči prenos signala iz predhodnega nevrona (nevrotransmitorji)
Odziv je odvisen od strukture nevrotransmitorja in receptorja. Lahko sproži:
-
depolarizacijo receptivne membrane (iz -70 na -67 mV):
ekscitatorni postsinaptični potencial - EPSP (poveča verjetnost proženja nevrona) -
hiperpolarizacijo receptivne membrane (iz -70 na -72 mV):
inhibitorni postsinaptični potencial - IPSP (zmanjša verjetnost proženja)
Oba odziva sta graduirana (močnejši nevrotransmitorski signal sproži
močnejši odziv, blažji pa blažjega), različno dolga, hitro potujoča in pojemajoča (ne moreta potovati daleč).
Kaj je akcijski potencial in kako se sešteva
Akcijski potencial je velika sprememba v naboju membrane, ki jo povzroči integracija PSP v območju poleg izvornega stožca. Ekscitatorni in inhibitorni postsinaptični potenciali potujeta do izvornega
stožca / nevronskega vrata / nevronskega griča (stožičaste strukture med telesom celice in aksonom)
* če je depolarizacija membrane (vsota ekscitatornih in inhibitornih potencialov) nižja od praga vzburjenja (cca -65 mV), se v območju generira akcijski potencial
* odziv je močen, (naraste iz -70 na cca +50 mV) in ni graduiran (princip “vse ali nič”), je kratek (momentaren), potuje počasneje kot PSP, vendar ni pojemajoč (ko potuje po aksonu, ne pojema)
Poznamo dva različna načina seštevanja
* prostorsko, gre za seštevanje ekscitatornih postsinaptični potencialov, ki so integrirani simultano na večih nevronih, istočasno potujejo do enega postsinaptičnega vlakna), ko se sešteje je bistveno večji, kot le en potencial
* časovno: seštevamo eksitatorne post. sinaptične potenciale, ki so integrirani na istem nevronu in se pojavijo en za drugim, polarizacija bistveno večja, kot le en potencial
Kaj je refraktna perioda? Kako jo delimo? Kaj je vloga refraktne periode?
Refraktna perioda je obdobje neodzivnosti. Poznamo absolutno = obdobje neodzivnosti približno 1 do 2ms po nastanku akcijskega potenciala, ko nevron ne more proizvesti novega akcijskega potenciala.
Relativna refraktna perioda = obdobje ki sledi absolutni periodi, ko je možno, da nevron proizvede nov akcijski potencial, vendar je za to potrebna nadpovprečno visoka stimulacija.
Njihova vloga je, da skrbijo da akcijski potencial potuje le v eno smer (ko akcijski potencial potuje po delu aksona, ga “pusti” neaktivnega, torej se ne more vrniti) ter skrbijo, da je moč stimulacije povezana s frekvenco proženja nevrona (če je stimulacija dovolj močna, se bo nevron prožil že med relativno periodo)
Podrobno opiši postopek prenosa akcijskega potenciala.
Akcijski potencial nastane in se prenaša s pomočjo napetostno odvisnih ionskih kanalov (ionskih kanalov, ki se odpirajo in zapirajo kot odziv na spremembe v membranskem potencialu). Ionski kanali (ki sicer zadržujejo Na+ ione zunaj celice) se odprejo, zaradi česar se nenadno močno poveča notranja
koncentracija Na+ ionov, membranski potencial pa se zviša iz -70 mV na +50 mV (to traja cca 1 ms). Ta sprememba sproži odprtje kanalov, ki v notranjosti nevrona zadržujejo pa K+ ione, te pa visoka notranja koncentracija in pozitiven naboj “potisneta” iz celice; s tem se nevron repolarizira (ker pa se K+ kanali ne zaprejo takoj, je nevron za nekaj časa hiperpolariziran). Ker je število “izmenjanih” ionov v primerjavi z vsemi ioni majhno, proženje ne predstavlja bistvene spremembe za ravnovesje ionov znotraj in zunaj celice (ravnovesje se hitro vzpostavi zaradi naključnega gibanja ionov).
Naštej in opiši vrste prevajanja na aksonu.
vrste prevajanja:
* ortodromno prevajanje: naravna smer prevajanja signala (od telesa proti živčnim končičem)
* antidromno prevajanje: obratna smer prevajanja (dovolj močen signal v živčnih končičih lahko sproži akcijski signal, ki potuje v obratni smeri do telesa nevrona)
* saltatorno prevajanje: prevajanje akcijskega potenciala skokovito po mieliziranem živčnem vlaknu (poteka hitreje od navadnega prevajanja)
* prevajanje po internevronih (brez aksonov): ne poteka enako kot pri nevronih z aksoni, prevajanje je navadno pasivno in pojemajoče
- hitrost prevajanja: hitreje po aksonih z večjim premerom in mieliniziranih aksonih (npr. veliki mielinizirani motorični nevroni prevajajo s hitrostjo 60 m/s, manjši in nemielinizarni pa s hitrostjo 1 m/s)
Opis akcijskega potenciala se močno opira na Hodgin-Huxkleyjev model izpred 70 let. Kaj so omejitve modela?
Hodgin in Huxley sta model oblikovala na osnovi preučevanja nevronov v lignjih, zato obstajajo določene omejitve pri posploševanju na nevrone v človeških možganih:
- številni nevroni v možganih se lahko prožijo kljub temu, da ne prejmejo vhodnega signala,
- nekateri aksoni lahko prevajajo tako akcijske potenciale (“vse ali nič”) kot graduirane signale
- akcijski potenciali se razlikujejo glede na trajanje, amplitudo in frekvenco
- številni nevroni nimajo aksonov, zato pri njih ne opazimo akcijskega potenciala
- v nekaterih nevronih lahko dendriti aktivno prenašajo akcijski potencial
Naštej skupine nevrotransmiterjev in katere molekule spadajo v določeno skupino
Klasično so tri skupine manjših molekul:
* aminokisline, monoamini in acetilholini + nekonvencionalni nevrotransmitorji
Ter ena skupina večjih molekul:
* nevropeptidi
V katero skupino nevrotransmitorjev spadajo monoamini? Kaj je njihova funkcija?
Monamini predstavljajo drugi razred nevrotransmiterjev majhnih molekul. Vsak je sintetiziran iz ene same aminokisline—od tod tudi ime monoamin (ena amina). Monaminski nevrotransmiterji so nekoliko večji od aminokislinskih nevrotransmiterjev, in njihovi učinki imajo pogosto bolj difuzen značaj. Monamini se nahajajo v majhnih skupinah nevronov, katerih celična telesa so večinoma locirana v možganskem deblu. Ti nevroni imajo pogosto imajo razvejane aksone z mnogimi varikozitetami (sinapse v obliki niza biserov), iz katerih se monaminski nevrotransmiterji difuzno sproščajo v zunajcelično tekočino (glej sliko).
Obstajajo štirje monaminski nevrotransmiterji: dopamin, epinefrin, norepinefrin in serotonin. Razdeljeni so v dve skupini, kateholamini in indolamini, na podlagi svojih struktur. Dopamin, norepinefrin in epinefrin so kateholamini. Vsak izmed njih je sintetiziran iz aminokisline tirozin. Tirozin se pretvori v l-dopo, ki se nato pretvori v dopamin. Nevroni, ki sproščajo norepinefrin, imajo dodaten encim (ki ni prisoten v dopaminergičnih nevronih), ki pretvori dopamin v norepinefrin. Podobno imajo nevroni, ki sproščajo epinefrin, vse encime, ki so prisotni v nevronih, ki sproščajo norepinefrin, poleg dodatnega encima, ki pretvori norepinefrin v epinefrin (glej Sliko 4.15). V nasprotju z drugimi monamini, se serotonin (imenovan tudi 5-hidroksitriptamin ali 5-HT) sintetizira iz aminokisline triptofan in je razvrščen kot indolamin.
Nevroni, ki sproščajo norepinefrin, imenujemo noradrenergični; tisti, ki sproščajo epinefrin, se imenujejo adrenergični. Za to imenovanje obstajata dva razloga. Prvič, epinefrin in norepinefrin sta bila dolgo časa imenovana adrenalin in noradrenalin, dokler ni farmacevtsko podjetje registriralo Adrenalin kot blagovno znamko. Drugi razlog postane očiten, če poskusite izgovoriti norepinefrinergični.
Kako zdravila/droge vplivajo na sinaptični prenos?
Čeprav se sinteza, sproščanje in delovanje razlikujejo med nevrotransmiterji, je naslednjih sedem korakov skupnih večini nevrotransmiterjev: (1) sinteza nevrotransmiterja, (2) shranjevanje v veziklih, (3) razgradnja v citoplazmi vsega nevrotransmiterja, ki uhaja iz veziklov, (4) eksocitoza, (5) inhibitorna povratna zanka prek avtoreceptorjev, (6) aktivacija postsinaptičnih receptorjev in (7) deaktivacija. Slika 4.17 ponazarja te sedem korakov, in slika 4.18 prikazuje nekaj načinov, kako agonistična in antagonistična zdravila nanje vplivajo. Na primer, nekateri agonisti določenega nevrotransmiterja se vežejo na postsinaptične receptorje in jih aktivirajo, medtem ko nekatera antagonistična zdravila, imenovana blokatorji receptorjev, se vežejo na postsinaptične receptorje brez aktivacije in tako blokirajo dostop običajnega nevrotransmiterja.
Na bojišču ranjenci, ki so izgubili veliko krvi velikokrat, velikrat prosijo za vodo saj so žejni. Zakaj?
V pogojih zmanjšanega krvnega volumna in tlaka komunikacija med možgani in ledvicami dejansko poteka v obeh smereh (Slika 15.5). Ledvice izločajo encim v kri, imenovan renin. Povišan renin sproži zaporedje biokemičnih reakcij v krvi. Angiotensinogen, velik protein, sproščen iz jeter, se s pomočjo renina pretvori v angiotenzin I, ki se nadalje razgradi v še en majhen peptidni hormon, angiotenzin II. Angiotenzin II neposredno vpliva na ledvico in krvne žile, kar pomaga povečati krvni tlak. Vendar pa se angiotenzin II v krvi zazna tudi v subfornikalnem organu, delu telencefalona, ki nima krvno-možganske pregrade. Celice v subfornikalnem organu pošiljajo aksoni v hipotalamus, kjer aktivirajo, med drugim, nevrosekretorne celice, ki vsebujejo vazopresin. Poleg tega subfornikalni organ aktivira celice v lateralnem predelu hipotalamusa, kar na nek način povzroči premočno žejo, ki spodbuja vedenje pitja. Morda je težko sprejeti, vendar je res: V omejenem obsegu naše možgane nadzorujejo ledvice! Ta primer tudi ilustrira, da sredstva, s katerimi hipotalamus ohranja homeostazo, presegajo nadzor nad notranjimi organi in lahko vključujejo tudi vedenjske odzive.
