synapses et transmission synaptique 2

Question 1

Vrai ou faux. 2 neurotransmetteur peuvent se lier au même récepteur. Explique

Answer 1

Faux. 2 neuro transmetteurs ne peuvent pas se lier au même récepteur MAIS un même neurotransmetteur peut se fixer à plusieurs types de récepteurs. Chaque récepteur auxquels peuvent s’associer un neurotransmetteur = sous-type de récepteur

Question 2

Quels sont les sous-types de récepteurs de l’ACh?

Answer 2

2 sous-types de récepteurs due l’ACh : récepteur nicotinique cholinergique (muscles squelettiques) et récepteur muscarinique cholinergique (cœur). Tous 2 présents dans le cerveau. Certains antagonistes sélectifs agissent sur ces 2 types de sous-récepteurs: ex: flèche empoisonnée au curare par les Amérindiens bloque les effets de l’ACh sur les récepteurs nocotinique; provoquant la paralysie alors que l’atropine bloque les effets de l’ACh sur les récepteurs muscariniques

Question 3

Quels sont les sous-types de récepteurs du glutamate?

Answer 3

3 sous-types de récepteurs du Glutamate: -récepteurs AMPA, récepteurs NMDA, récepteur Kainate. Tous activés par le glutamate mais AMPA agit seulement sur les récepteurs AMPA alors que NMDA agit seulement sur récepteurs NMDA, etc.

Question 4

Qu’est-ce que l’ACh?

Answer 4

C’est un neurotransmetteurde la jonction musculaire des vertébrés. c’est un dérivé de l’acétyl Co-enzyme A (acétyle CoA), un produit de la respiration cellulaire omniprésent dans les mitochondries, et de la choline, qui joue un rôle important dans le métabolisme lipidique du corps entier.

La majorité des molécules de neurotransmetteurs connus à ce jour sont soit des acides aminés, des amines dérivés des acides aminés ou des peptides; formés à partir des acides aminés. MAIS l’ACh est une exception

Question 5

Que signifie le terme “cotransmetteur”?

Answer 5

Lorsque 2 ou plusieurs neurotransmetteurs sont libérés par une même terminaison nerveuse, ils sont dénommés; cotransmetteurs. Plusieurs neurones ne libèrent qu’un seul acide aminé et un seul amine. Ainsi; grandes catégories de neurones se distinguent par leurs mécanismes biochimiques.

Question 6

Quelles sont les catégories de neurones distingués par leurs mécanismes biochimiques?

Answer 6

1) Neurones cholineriques
2) Neurones catécholaminergiques
3) Neurones sérotoninergiques

Question 7

l’ACh se trouve dans quel type de neurone?

Answer 7

Neurone cholinergique.

Question 8

Explique comment est synthétisé l’ACh

Answer 8

synthétisé par tous les neurones moteurs de la moelle épinière.

On a besoin d’un enzyme spécifique : choline acétyltransférase (ChAT) (produit dans le soma et transporté ds terminaison nerveuse par le transport axoplasmique). Se retrouve seulement dans ce type de neurone. La ChAT synthétise l’ACh dans le cytosol du bouton terminal: 1) ChAT transfère le groupement acétyl de l’acétyl CoA à la choline (la quantité de choline est faible; donc limité; donc la quantité de choline limite la quantité d’ACh qui peut être synthétisé = étape limitante = enzyme limitante).

Question 9

Une fois que l’ACh a finit son intercation avec le récepteur, que devient-il?

Answer 9

Dans l’espace synaptique, l’AChE qui est fixé sur les membranes de la terminaison axonique, dégrade l’ACh en choline et en acide acétique. Une grande partie de la choline est ensuite récupérée dans l’élément présynaptique et réutilisée dans la synthèse de l’ACh.

Question 10

Qu’est-ce que l’AChE?

Answer 10

Les neurones cholinergiques produisent eux-mêmes leur enzyme de dégradation de l’ACh (acétylcholinestérase(AChE). L’AChE est aussi présent dans d’autres types de neurones.

Question 11

Qu’entraîne l’inhibition de l’AChE?

Answer 11

L’inhibition de l’AChE empêche la dégradation de l’ACh; modifiant la transmission des synapses cholinergiques du muscle squelettique et cardiaque: entraine réduction de la fréquence cardiaque et de la tension artérielle. La mort causée par l’inhibition irréversible de l’AChE est due à une paralyser respiratoire

Question 12

Qu’est-ce que la tyrosine?

Answer 12

(un des acides aminés) est le précurseur de 3 neurotransmetteurs catécholaminergiques différents qui ont en commun une structure chimique appelée noyau catéchol

Question 13

Comment s’appellent les neurotransmetteurs qui ont le noyau catéchol comme structure commune?

Answer 13

Ces neurotransmetteurs sont appelés: catécholamine. Il s’agit de la dopamine (DA), de la noradrénaline (NA) et de l’adrénaline.

Question 14

Où se situent les neurones catécholaminergiques?

Answer 14

Ces neurones se situent ds les régions du système nerveux impliqués dans la régulation du mouvement, de l’humeur, de l’attention et des fonctions végétatives.

Question 15

Explique la synthèse de la DA, de la NA et de l’adrénaline

Answer 15

tous ces neurotransmetteurs contiennent la tyrosine hydroxylase (TH(enzyme limitante de la biosynthèse des catécholamine)) étant l’enzyme qui produit la 1ère étape de la synthèse. 1) TH transforme tyrosine en DOPA(L-Dihydroxyphénylalanine) 2) la DOPA (L-Dihy..)est convertie en dopamine(DA) par la DOPA (DOPA décarboxylase). La DOPA décarboxylase est abondante dans ces neurones. La quantité de DA synthétisée dépend donc de la quantité de DOPA (L-Dihy…) disponible. 3)Enzyme DBH (dopamine ß-hydroxylase) transforme la DA en noradrénaline (NA). DBH se retrouve dans les vésicules donc le DA doit être amené dans les vésicules pour être synthétisé en NA. 4) l’enzyme phentolamine N-méthyltransférase (PNMT) transforme la NA en adrénaline. Le NA doit être remis dans le cytosol pour être transformé en adrénaline. Puis, l’adrénaline doit être réintégrée dans les vésicules pour être libérées.

Question 16

Qu’est-ce que la sérotonine?

Answer 16

une monoamine appelée aussi 5-hydroxytryptamine (5-HT) ; dérivé d’un acide aminé (tryptophane).

Question 17

Quels sont les rôles joués par les neurones sérotoninergiques?

Answer 17

Peu de ces neurones dans le cerveau. Jouent un rôle dans l’humeur, l’émotivité et le sommeil.

Question 18

Explique la synthèse de la sérotonine

Answer 18

1) La tryptophane est transformée en un intermédiaire appelé 5-HTP(5-hydroxytryptophane) par l’enzyme tryptophane hydroxylase.
2) 5-HTP est transformé en 5-HT par l’enzyme 5-HTP décarboxylase. La synthèse de la sérotonine est limitée par la quantité de tryptophane disponible dans le milieu extracellulaire.

Question 19

Que se passe-t-il lorsque la sérotonine a fini son travail dans l’espace synaptique?

Answer 19

la 5-HT est éliminée de l’espace synaptique par un transporteur membranaire spécifique qui se situe sur la terminaison nerveuse elle-même, la rapportant dans l’élément présynaptique (uptake). Comme pour les catécholamines, ce processus de recaptage est sensible à certaines drogues. De retour dans le cytosol du bouton terminal, il se fait une élimination sélective : Soit elles sont réincorporés dans vésicules ou détruites par l’enzyme MAO: monoamine oxydase.

Question 20

Quelles remarques peut-on faire sur la synthèse du glutamate et de la glycine?

Answer 20

se fait à partir de glucose et d’autres précurseurs avec des enzymes présents dans toutes les cellules. Entre les neurones, les différences dans la synthèse des acides aminés sont plutôt d’ordre quantitatif que qualitatif.

Question 21

Qu’est-ce qui distingue GABA des autres acides aminés dans les neurones?

Answer 21

GLU, GABA et Gly jouent le rôle de neurotransmetteurs dans la plupart des synapses du SNC. MAIS, GABA est contenu seulement dans les neurones qui l’utilisent comme neurotransmetteurs; contrairement aux autres acides aminés entrant ds la synthèse de protéine et étant donc présents dans toutes les cellules de l’organisme.

Question 22

Décris les étapes de synthèse du GABA et ce qui le caractérise

Answer 22

Le glutamate est son précurseur et l’enzyme qui le transforme est l’acide glutamique décarboxylase (GAD) (c’est un bon marqueur des neurones GABAergiques). Ces neurones sont largement répartis dans le cerveau et représentent la source la plus importante d’inhibition synaptique.

Question 23

Que se passe-t-il une fois que les acides aminés ont été libérés par les récepteurs?

Answer 23

Une fois ces acides aminés libérés des récepteurs, il se produit une élimination sélective par uptake dans le bouton terminal et dans les cellules gliales.

Question 24

Quel est le rôle de l’ATP dans la transmission synaptique?

Answer 24

aussi un neurotransmetteur! contenu dans de nombreuses vésicules synaptiques. Souvent présent dans les vésicules où il coexiste avec un autre neurotransmetteur; qualifié alors de cotransmetteur. L’ATP est cotransmetteur des catécholamines, du GABA, du glutamate l’ACh et d’autres neuropeptides. L’ATP excite les neurones en activant un canal pour les cations. Il agit à travers des récepteurs purinergiques dont certains sont récepteurs canaux. Une fois libéré par les récepteurs; l’ATP est dégradé par des enzymes, conduisant à la production d’adénosine.

Question 25

Décris la structure des récepteurs canaux

Answer 25

Le plus connu est le récepteur nicotinique de l’ACh situé dans le muscle squelettique. Sa structure est un pentamère (amalgame de 5-6 sous-unités protéiques rassemblées pour former un tonneau; pore). Les sous-unités sont représentées par 4 polypeptides différents. 2 d’entre elles sont pareilles; celles-ci présentent des sites de liaison pour l’ACh, faisant en sorte que l’ACh se positionne simultanément sur 2 sites. (voir figure 6.18 p. 161).

La structure de ces canaux est sensiblement la même pour les neurones MAIS elle présente seulement 2 types de sous-unités. Chaque sous-unité présente 4 segments séparés ayant une structure en hélice. Les acides aminés composant ces segments sont hydrophobes donc les hélices occupent une place stratégique pour être compatible avec les lipides membranaires.

La plupart des récepteurs canaux sont similaires à ce qui est décrit ci-haut MAIS les récepteurs canaux du glutamate sont une exception; ils sont tétramères. Elles ressemblent aux canaux potassiques

Question 26

Quelles sont les 2 sortes de récepteurs canaux des acides aminés?

Answer 26

1) Récepteurs canaux des acides aminés excitateurs

2) Récepteurs canaux des acides aminés inhibiteurs

Question 27

Qu’est-ce qui caractérise les récepteurs canaux du GABA et de la glycine?

Answer 27

Ils sont couplés à une conductance aux ions Cl-. Structure semblables aux canaux des récepteurs excitateur nicotiniques de l’ACh. La régulation de l’inhibition synaptique étant très importante, explique pk en plus du site de liaison du GABA, les récepteurs sont dotés de plusieurs autres sites où d’autres substances chimiques peuvent moduler son action.

Question 28

Qu’est-ce qu’une inhibition synaptique trop forte ou trop faible peut causer?

Answer 28

trop forte : perte de connaissance, coma

trop faible: crise d’épilepsie

Question 29

Qu’est-ce qu’un canal chimiodépendant?

Answer 29

Canal s’ouvrant seulement si un neurotransmetteur se fixe sur une de ses composantes.

Question 30

Comment est formé un récepteur couplé aux protéines G?

Answer 30

La plupart des récepteurs couplés aux protéines G sont de simples variations d’un modèle commun constitué d’un seul polypeptide comportant 7 hélices alpha transmembranaires. 2 des boucles extracellulaires constituent les sites de liaison du neurotransmetteur. Les variations structurales dans cette région vont déterminer quels neurotransmetteurs, quels agonistes et quels antagonistes vont se fixer au récepteur.

Question 31

Qu’est-ce qu’une protéine G?

Answer 31

Protéine G = nom abrégé de la protéine de liaison de la guanosine triphosphate (GTP)(représente une famille d’au moins 20 sous-types différents de protéines) Une même protéine G peut être activée par de nombreux récepteurs (car il y a bcp plus de récepteurs que de protéines G) Chaque protéine G est constituée de 3 sous-unités(trimétrique).

Question 32

Comment fonctionne une proétine G?

Answer 32

1) Une molécule de guanoise diphosphate (GDP) se lie à la sous-unité Ga et le tout se situe accoté à la surface interne de la membrane.
2) Si le complexe G-GDP interagit avec le récepteur adéquat et si le récepteur est lui-même activé par un neurotransmetteur, la protéine G libère la molécule GDP et l’échange pour du GTP provenant du cytosol.
3) Le complexe protéine G-GTP activé se divise en 2 parties; la sous-unité Ga associée au GTP d’un côté et le complexe Gßy de l’autre. Ces 2 composantes activent séparément des effecteurs de nature variée.
4) La sous-unité Ga exprime une activité enzymatique transformant le GTP en GDP.
5) En présence de GDP, les sous-unités Ga et Gßy peuvent s’associer à nouveau et le cycle peut recommencer.

Question 33

Une fois les protéines G activées, sur quoi agissent-elles?

Answer 33

Les protéines G activées agissent au travers de 2 types de protéines effectrices: 1) des canaux ioniques directement sensibles aux protéines G (considéré comme la voie rapide) 2) des enzymes activées par la protéine G (cascades des seconds messagers)

Question 34

Comment fonctionne un effecteur rapide? Quels neurotransmetteurs utilisent ce processus?

Answer 34

Plusieurs neurotransmetteurs utilisent ce mécanisme d’action rapide, du récepteur au canal ionique en passant par la protéine G. C’est le cas des récepteurs muscariniques du cœur et les récepteurs GABA(B).

Exemple, les récepteurs de l’ACh sont associés à des canaux potassiques par l’intermédiaire des protéines G, (ce qui explique pk l’ACh ralentit la fréquence cardiaque.) La sous-unité By de la protéine G va longer la membrane(mais ne peut pas aller bien loin donc seulement les canaux proches sont affectés) jusqu’à ce qu’elle trouve le type de canal potassique approprié. Ce processus de déplacement de l’unité de la protéine le long de la membrane peut s’appeler : “voie de signalisation membranaire”

Question 35

Qu’est-ce qu’une cascade de seconds messagers?

Answer 35

Les protéines G agissent sur divers enzymes qui, une fois activés, déclenchent une série de réactions biochimiques provoquant l’activation d’enzymes en cascade, ce qui a pour effet d’agir sur les fonctions neuronales. Entre la première et la dernière enzyme, il y a plusieurs intermédiaires chimiques; les seconds messagers.

Exemple avec la NA.
Lorsque le neurotransmetteur se fixe au récepteur, ça stimule le récepteur, détachant ainsi la protéine G, qui va elle activer des enzyme (dont l’adenyl cyclase qui se retrouve dans la membrane). L’adényl cyclase transforme l’ATP en CAMP. L’élévation du taux de CAMP dans le cytosol va activer la protéine kinase A qui va ouvrir ou fermer les canaux. et la, la dépolarisation ou hyperpolaristation

Question 36

Qu’est-ce que l’adényl cyclase et sa fonction?

Answer 36

L’adényl cyclase est un enzyme associé à la membrane qui transforme l’ATP en AMPc

Question 37

Qu’est-ce que la phosphorylation et la déphosphorylation? Dans quel contexte retrouve-t-on ces procédés?

Answer 37

Les protéines kinases transférant le phosphate de l’ATP cytosolique sur un certain nombre de protéines, au cours d’une réaction appelée: phosphorylation. Dans un grand nombre de cascades de seconds messagers, les enzymes situées en aval sont les protéines kinase. Des groupements de phosphate se fixant sur une protéine modifient sa structure et son fonctionnement. Par exemple, la phosphorylation des canaux ioniques influence fortement leur probabilité d’ouverture ou fermeture.

L’action des neurotransmetteurs sur la phosphorylation est limitée par un processus de nature inverse(déphosphorylation); qui évite que les protéines soient saturées de groupements de phosphate. Les protéines phosphatases contrôlent la situation, en agissant rapidement pour retirer les groupements de phosphate.

Question 38

Considérant que la transmission synaptique impliquant des récepteurs canaux est très rapide et efficace, quel est l’avantage d’utiliser les cascades de seconds messagers (qui dure bcp plus longtemps)?

Answer 38

L’amplification du signal : L’activation d’un récepteur associé aux protéines G peut entraîner l’activation de très nombreux canaux ioniques. Une seule molécule de neurotransmetteur peut activer probablement 10 à 20 protéines. Chaque protéine G peut activer l’adényl cyclase, qui peut produire plusieurs molécules d’AMPc, qui diffusent dans la cellule pour activer plusieurs protéines kinase, chaque kinase pouvant phosphoryler plusieurs canaux.

Question 39

Qu’est-ce que la divergence des neurotransmetteurs?

Answer 39

C’est la capacité d’un neurotransmetteur à activer plus d’un sous-type de récepteurs et à susciter ainsi plus d’un seul type de réponse synaptique. Se manifeste au-delà des récepteurs; peut aussi se manifester selon les protéines G et autres effecteurs activés.

Question 40

Qu’est-ce que la convergence des neurotransmetteurs?

Answer 40

La convergence est le fait que les neurotransmetteurs peuvent manifester une convergence de leurs effets. Plusieurs types de neurotransmetteurs, activant leur propre type de récepteur, convergent pour affecter les mêmes systèmes effecteurs. La convergence peut se manifester par l’action de la protéine G, la cascade de seconds messagers ou un type de canal ionique impliqué.

Question 41

Quelle est la source de tryptophane dans le cerveau?

Answer 41

la source du tryptophane présent dans le cerveau est le sang; la source de tryptophane présent dans le sang est l’alimentation.

Question 42

Quelle est l’enzyme de synthèse des catécholamines?

Answer 42

L’enzyme de synthèse de DA, NA et adrénaline est la tyrosine hydroxylase. C’est une enzyme limitante

Question 43

Quelle est l’enzyme de synthèse de la sérotonine?

Answer 43

L’enzyme de synthèse de la 5HT est la tryptophane hydroxylase. Enzyme limitante

Question 44

Quel est l’enzyme de synthèse de l’ACh?

Answer 44

L’enzyme de synthèse de l’ACh est la choline acétyltransférase (ChAT)

Question 45

Quelle est l’enzyme de synthèse du GABA?

Answer 45

L’enzyme de synthèse du GABA est l’acide glutamique décarboxylase (GAD)

Question 46

Quelle est-l’enzyme de dégradation des cathécolamine?

Answer 46

L’action des catécholamines se finit par leur élimination sélective, principalement par recaptage dans l’élément présynaptique qui les avait libérés : Soit elles sont réincorporés dans vésicules ou détruites par l’enzyme MAO: monoamine oxydase.