Molekularne podstawy funkcjonowania neuronu

Dzisiejszy temat nie jest sensu stricto anatomiczny. Raczej fizjologiczno-biochemiczny. Ale mam nadzieję że przydatny. I efektowny, co zapewniają animacje Wydawnictwa McGraw Hill.


Wprowadzeniem do tematu jest prosty układ złącza nerwowo-mięśniowego. Na tym przykładzie można zrozumieć istotę działania synaps chemicznych. Animacja pokazuje wszystkie stadia działania tego typu połączenia rozpoczynając od dotarcia fali depolaryzacyjnej, poprzez uwolnienie neuroprzekaźnika, aż do możliwych losów uprzednio uwolnionego neurotransmitera
Na poziomie komórkowym (tu: pojedynczego neuronu) przesuwająca się fala depolaryzacyjna, czyli potencjał czynnościowy, porusza się po aksonie od wzgórka w kierunku zakończenia synaptycznego. Dlaczego tylko w jednym kierunku? Wyjaśniono to w tej animacji:
Na poziomie molekularnym mechanizm powstawania potencjału czynnościowego zależny jest od kanałów bramkowanych napięciem. To dzięki ich właściwościom dochodzi do przemieszczania się jonów (ładunków) w poprzek błony, co leży u podstawy zmian nazywanych potencjałem czynnościowym.
Powyższe zmiany molekularne mają miejsce na błonie presynaptycznej oraz na błonie postsynaptycznej. Jednakże powstanie postsynaptycznego potencjału czynnościowego na poziomie molekularnym zależne może być od kilku mechanizmów. Jednym z nich jest opisany w pierwszej animacji bezpośrednie otwarcie kanałów bramkowanych ligandem (acetylocholina łączy się z receptorem nikotynowym, który jest jednocześnie kanałem jonowym). Drugą możliwością jest łączenie się liganda (tu: neurotransmitera) a receptorem metabotropowym aktywującym białka G.
Żeby wszystko powróciło do normy (repolaryzacja) potrzebne jest działanie pompy sodowo potasowej. Ten stale działający enzym jest jednym z gwarantów wrażliwości neuronu na bodźce. Cały czas jesteśmy na poziomie molekularnym.
Dla przypomnienia popatrzmy raz jeszcze na synapsę chemiczną:
Jeżeli jednak jeszcze nie zrozumiałeś zasady działania synapsy chemicznej i nie potrafisz powiązać zjawisk zachodzących na poziomie komórkowym i molekularnym pomocne mogą być te animacje:
Jeżeli to też nie pomogło: po prostu napisz tcecot1@gmail.com

2 komentarze:

  1. Szkoda, że nie widziałem tych filmików przed egzaminem z fizjologii :)

    OdpowiedzUsuń
  2. Powyższe animacje to tylko wstęp do tego co oferuje ten program:
    http://icarus.med.utoronto.ca/neurons/index.swf

    OdpowiedzUsuń