Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

ого животного, необученной крысе, она не реагирует на резкий звук той же частоты и продолжительности. Эффективная доза — 10 нг.

Скотофобин, вероятно, имеет следующее строение: Н ~^ТГф^Асп-Асн-Асн-Глн-Глн-Гли-Лиз-Сер-Ала-Глн-ГлнТли-Гли-Тир—NH2. Он образуется в мозгу белых крыс при воспитании у них страха перед^ темнойчастью лабиринта. После введения природного препарата белые крысы и мыши, а также рыбы избегают темноты.

Хромодиопсины образуются в мозгу золотых рыбок при выработке у них рефлексов избегания синей или зеленой стенки аквариума. Этот рефлекс передается необученным золотым рыбкам после введения им хромодиопсина. Химический состав хро-модиопсинов не установлен. Хромодиопсин «к зеленому цвету» расщепляется трипсином и химотрипсииом, а хромодиопсин «к синему цвету» устойчив к трипсину и расщепляется химотрипсииом.

Катабатмофобин имеет молекулярный вес 1700—1950, образуется в мозгу белых крыс при формировании двигательно-оборонительного рефлекса избегания определенной последовательности движений. Введение катабатмофобина сообщает необученным белым крысам этот рефлекс.

Механизм действия этой интереснейшей группы соединений пока неясен. После введения животному скотофобин преимущественно локализуется в коре. Высказывались предположения, что действие этих пептидов основано на специфическом связью вании с определенными небольшими группами синапсов, надолго повТГГшающём их проводимость (отсюда и термин — пептиды-коннекторы). Для изучения этого класса пептидов требуется четкое установление их структуры.

14*

211

Таким образом, выявлена огромная, хотя еще почти не изученная роль пептидов в функционировании нервной системы. Они оказывают влияние на возбудимость нервной ткани, выполняя роль медиаторов и Участвуя в возвратном ингибировании нейронов7"вШГгупают"в роЗПЛУбДуЗГяторог^различных процессов, участвуют в создании межнйрональной^связи: Пептиды могут быть не только кратковременными медиаторами химической передачи, но и долговременными регуляторами свойств мембраны и синаптического действия. Их действие на нейрональную активность часто выражается в изменении поведенческих реакций животных* Влияние пептидов на различные функции организма—на сосудистые реакции, высвобождение моноаминов, болевые реакции организма, терморегуляцию "и, "наконец, на сон, память и т. д., позволило предположить регулирование важнейших функций животных пептидными факторами. Связь пептидов с трансмиттероактивными аминокислотами и с мопоаминами открывает большие возможности для химического кодирования в нервной системе.

Глава 8

НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

Установление химической природы передачи возбуждения и торможения с нейрона на иннервируемую клетку явилось одним из важнейших достижений современной биологии. Ведущая роль в механизме этой передачи принадлежит нейромедиаторам. Развитие учения о нейромедиаторах связано с именем О. Леви, эксперименты которого по установлению нейромедиаторной роли ацетилхолина еще в 20-е годы привлекли широкое внимание исследователей к проблеме процессов нейромедиации и открыли новое направление в нейрофизиологии.

В настоящее время известно несколько медиаторов центрального действия — это ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин и гамма-аминомасляная кислота. Кроме того, такие аминокислоты, как глицин, глутаминовая и гистамин, относятся к веществам с возможными нейромедиаторными функциями.

8.1. АЦЕТИЛХОЛИН

Ацетилхолин представляет собой крайне нестойкий сложный эфир холина и уксусной кислоты, который легко гидролизуется в водных растворах. В составе молекулы АХ выделяют двг группы катионную (четвертичный азот с тремя метильными группами), которая несет положительный заряд, и эфирную:

СН3 О

! II СНз—N+-CH2-CH2—0-С-СН3.

сн3

Содержание, биосинтез и секреция ацетилхолина в нервной системе

Ацетилхолин широко представлен в различных отделах центральной нервной системы. Ниже приведено содержание АХ (в мкг/г ткани) в различных отделах головного мозга

213

Целый мозг . . . Серое вещество . Белое вещество . Зрительная кора . Слуховая кора . Базальные ганглии

1,6 -3,07 ОД—0,^

1,9

3,5

I Полосатое тело Таламус .... Гипоталамус . . Мозжечок . . . Гиппокамп . .

1,5-3,7 1,5—3,0 0,6-4,5 1,0—2,7

0,1-0,6

2,1

В центральной нервной системе наибольшие количества АХ сосредоточены в базальных ганглиях, таламусе и сером веществе, причём содержание АХ в сером веществе з несколько раз превосходит его содержание в белом веществе больших полушарий. Наименьшее количество АХ содержится в мозжечке.

Иа основании данных по экстракции ацетилхолина из нервной ткани предполагается, что он находится ~в ЦНС в трех формах: свободной, которая составляетч25% от общего количества АХ, л^бильшевязанной, легко экстрагируемой водой, и прочно связанной с белками. Эти три формы имеют различную локализацию: свободный АХ находится во внеклеточном пространстве, лабильносвязанный — в цитоплазме, а прочносвязанный — в синаптических везикулах. Роль везикул сводится к синтезу, хранению и секреции АХ.

Биосинтез АХ осуществляется в теле нервной клетки с помощью ацетил-КоА и фермента холниацетилтрансферазы (ацетил-КоА: холин-О-ацетилтрансфераза, КФ 2Т2П.6) согласно реакции

- Ко\~SH + СНз-С-О-СП; CHL-N(CH,)3.

Холинацетнлтрансфераза представляет собой белок, имеющий сульфгидрильную группировку; в чистом виде до настоящего времени не выделена. Активность этого фермента в отделах головного мозга соответствует содержанию ацетилхолина. С помощью хроматографии на сефадексе G-50 и ДЭАЭ-сефадексе в сочетании с изоэлектричеоким фокусированием установлено в головном мозгу наличие Tgex^ молекулярных форм ее, а при выделении субклеточных частиц оказалось,'что наибольшее количество холниацетилтрансферазы локализовано в синаптосомах Предполагается, что фермент образуется и телах нервных клеток и доставляется к нервным окончаниям с током аксоплазмы. В экспериментальных условиях при определении его активноаи необходимо присутствие АТФ, а также эзерина и фтористого натрия, которые угнетают активность холинэстеразы и фосфатаз. Активность холниацетилтрансферазы резко снижается б при-

О

КоА—S-C-CH3 + IIO-CH2-CHj--N(CHa)3

о

214

сутствии моноиодуксусной кислоты, тиоловых ядов, перекиси водорода и солей тяжелых металлов.

Выход ацетилхолина из везикул, также как и его накопление, происходит квантами. Физиологической единицей действия 'медиатора является не молекула, а квамт, который соответствует в среднем 103—.1Р*_мрлеку^амл^С. Когда нервный импульс доходит до нервного окончаниями "деполяризует его мембрану, везикулы вступают в _контакт с преси^ап^чес1^г^мембраной, и ацетилхолин "поступает в синаптическую щель. Синаптические везикулы "неравномерно распределены в пресинаптической области нервного окончания, они образуют так называемые активные зоны синапса. Недостатокионов Ca2t_ и. _ji36moK ионов Mg2+ подавляет ороцеас^дейросекр^дии^ щ^ети^олина. Особое значение имеет кальций, находящийся на внешней стороне пресинаптической мембраны. Однако для того чтобы оказать влияние на нейро

страница 68
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(19.11.2018)