Živčevje 2 - Sinapse Flashcards
Kaj je bistvo delovanja sinaps? Kaj je sumacija?
Tvorba graduiranih/stopnjevanjih potencialov - to so bilj preprosti, pasivni odgovori celice na tok, ki steče skozi membrano
Depolarizacija - Na+, Ca2+
Hiperpolarizacija - K+, Cl-
Širjenje graduiranega potenciala poteka v vse smeri od mesta nastanka in je končno in hitro - možna je sumacija oz. seštevanje graduiranih potencialov v času in prostoru
Sumacija je podlaga za delovanje kompleksnih živčnih mrež
Precej nevronov v živalskem svetu sploh ne tvori živčnih potencialov, dovolj je, da tvorijo graduirane potenciale
Kako se kodirajo informacije s pomočjo AP?
AP deluje na podlagi vse ali nič - prenaša informacijo v zaporedju pulzov - FREKVENČNO KODIRANJE
Večji/daljši dražljaj –> večja frekvenca AP –> več sproščenega nevrotransmiterja
Kaj sta EPSP in IPSP?
EPSP = ekscinatorni postsinaptični potenciali - tvorijo spremembe navzgor IPSP = inhibitorni postsinaptični potenciali - tvorijo spremembe navzdol
Vzdražni prag je -50mV - ta prag je presežen, če se sešteje skupaj dovolj EPSPjev
Kaj je aksonski stožec in kako deluje? Kaj je eksocitoza in kaj jo sproži?
Aksonski stožec je segment nevrona med somo in aksonom, ki vsebuje veliko gostoto napetostno občutljivih kanalov
Ko se nakopiči dovolj EPSPjev, ki jim ne oponira preveč IPSPjev, se sproži AP do terminalov kar vodi do mehanizma eksocitoze
Električno vzburjenje Ca2+ kanali prevedejo v vdor Ca2+ v celico –> Ca2+ je prožilec za sproščanje kemijskih prenašalcev
Informacije se prekodirajo iz pulzne v analogno (količina sproščenega nevrotransmiterja) –> naslednja celica nato rekonstuira kakšna je bila informacija na somi/dentritih prejšnje celice
Kaj pomeni, da je nevron funkcionalno polariziran?
Da na eni strani membrana opravlja drugo funkcijo kot na drugi strani celice
Ali je delovanje postsinaptičnih celic res linearno seštevanje presinaptičnih celic?
Ja lol
Sumacija v času in v prostoru
V času:
- proženje presinaptične celice mora biti dovolj pogosto
- celica, ki ima dolgo časovno konstanto, bolje sešteva vhode iz celice, ki se proži z enako gostoto, kot celica, ki ima kratko časovno konstanto ker je odziv pri prvi celici daljši in se lažje nakopiči drugi odziv
V prostoru:
- presinaptične celice morajo biti dovolj blizu, da sprožijo skupen val depolarizacije
- celica, ki ima dolgo dolžinsko konstanto bolje sešteva kot celica, ki ima kratko dolžinsko konstanto
- dolžinska konstanta je odvisna od intenzivnosti mielinizacije in debeline vlaken
Cajalova dognanja
- živčne celice ne tvorijo sklenjene mreže ampak so med seboj popolnoma ločeni
- prenos informacij poteka na daljavo (sinaptična špranja - 50nm)
- med dendritskim in aksonskim delom celice obstaja strukturna in funkcionalna kontinuiteta
- nevroni so funkcionalno polarizirani
- informacija vedno teče od dendritskega proti aksonskemu delu celice - z dendritskim delom vedno segajo proti čutilnem delu živčevja, z aksonom pa proti motoričnemu
- spomin je shranjen v novonastalih povezavah med nevroni
Vrste sinaps
Električna - najpreprostejša
Kemijska - se deli na ionotropne in metabotropne
Električna sinapsa
- tvorijo neposreden stik med celicami in omogočajo takojšen tok ionov - neposreden, učinkovit električen prenos
- skromno procesiranje podatkov, ker se ne morejo tako hitro zapirat in odpirat
- tvorijo jo koneksoni - znatna upornost, celica potrebuje nekaj tisoč koneksonov, da pride do pravega prevajanja
- celotni sinapsi lahko rečemo gap junction oz. presledkovni stik
- nahajajo se tam, kjer mora biti zagotovljeno učinkovito širjenje iz ene celice v drugo brez logičnega ali aritmetičnega procesiranja
> srčna mišica
> gladke mišice
> mrežnica
Kemijska sinapsa
- prepoznamo jo po veziklih v presinaptični celici, ki so pripravljeni na eksocitozo - premikajo se le v eni smeri
- synaptic density - na tem mesti posebej intenzivno recikliranje membrane, mitohondrij proizvaja E na mestu porabe
- receptorji so lahko ionotropni ali metabotropni
- splošno načelo prenosa:
> vdor Ca2+ sproži eksocitozo
> v sinaptično špranjo se spustijo molekule nevrotransmiterja, ki z difuzijo prečkajo razdaljo v cca 1ms –> vežejo se na receptorje
Aktivna cona
- tam kjer se vezikli sidrajo, sinaptična zgoščina
- zelo strukturirane
- na tej strukturi pride do prekodiranja iz stopnjevanega potenciala v akcijski potencial
- trakaste sinapse, najdemo jih tudi v notranjem ušesu
Hitra vs. počasna sinapsa
Hitra sinapsa
- transmiterji se sporščajo neposredno v sinaptično špranjo
- luknja v kanalih se odpre takoj po vezavi transmiterja in takoj začne prevajati tok
- ti vezikli so majhni in številni - omogočajo hitro in natančno sekrecijo
- ionotropni receptorji
Počasna sinapsa
- vezikli so večji
- postsinaptični receptorji niso nujno hkrati ionski kanali ampak so receptorji, ki po vezavi transmiterja tvorijo znotrajcelični signal
- gre za bolj obsežno spremembo - aktivacija teh receptorjev vpliva na metabolizem cele celice - metabotropni receptorji
Ionotropni vs. metabotropni receptorji
Ionotropni receptorji:
- ligandno odvisni kanali - odprtost je odvisna od vezave liganda
- potenciali so hitri
- prenašajo signale na kratek rok
Metabotropni receptorji:
- praviloma G-proteinski receptorji
- aktivacija tvori aktivacijo G-proteina, ki cepi GTP in se razcepi na alfa-podenoto in beta-gama-podenoto
- tvorba sekundarnih prenašalcev in te receptorji posredno uravnavajo odprtost ionskih kanalov, lahko pa tudi vplivajo na transkripcijo genov in fosforilacijo beljakovin
- nastanek počasnih PSP in modulatorne spremembe sinapse
Na najbolj kompleksnih sinapsah v osrednjem živčevju najdemo obe vrsti receptorjev
Vretenčarska motorična ploščica - kaj je, kateri receptorji so to, kaj se nahaja na presinaptični in postsinaptični celici, kako deluje sinapsa
- tipičen primer ionotropnih receptorjev
- motorična ploščica je stik med motoričnimi nevroni in skeletnimi mišicami
- presinaptična celica: mitohondrij, ovojnica, vezikli, ionski kanali
- postsinaptična celica: bogato strukturirana, nagubana membrana z receptorji za nevrotransmiterje na vrhu in Na+ kanali v gubi (te kanali vzburjenje prekodirajo v AP)
Delovanje sinapse:
- AP pride v presinaptični končič
- Vdor Ca2+
- Eksocitoza nevrotransmiterjev
- Difuzija ACh do nikotinskih receptorjev
- Skozi nikotinske receptorje vdrejo K+ in Na+
- Ioni tvorijo velik EPSP
- Tok ionov depolarizira membrano
- Depolarizacija se prekodira v AP s pomočjo Na+ občutljivih kanalov ki so v gubi
- Acetilholinesteraza skrbi za reciklažo ACh –> acetat in holin
- Holin se transportira nazaj v presinaptično celico, kjer se potem znova vgradi v vezikle
