ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία)

Transcript

1 ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία)

2

3

4 Σύνοψη των όσων εξετάσαμε για τους ιοντικούς διαύλους: 1. Διαπερνούν την κυτταρική μεμβράνη 2. Στην ηρεμία είναι είτε ανοιχτοί είτε κλειστοί (τυχαία) 3. Παρουσιάζουν εκλεκτικότητα ως προς τα ιόντα που τους διασχίζουν 4. Έχουν λειτουργίες «πύλης»

5 Διαπερνούν την κυτταρική μεμβράνη Διαμεμβρανική περιοχή (δίαυλος)

6 Επαναληψιμότητα της δομής τους

7 Οι επαναλαμβανόμενες δομές σχηματίζουν «πόρο»

8 Η βασική δομή των υπομονάδων των ιοντικών διαύλων Χημειοευαίσθητος δίαυλος Ηλεκτροευαίσθητος δίαυλος

9 Κατά την ηρεμία οι δίαυλοι είναι είτε ανοιχτοί είτε κλειστοί (τυχαία) Η πιθανότητα να είναι ένας δίαυλος ανοιχτός εξαρτάται από τις ιδιότητές του ως πύλης: Π.χ., η παρουσία μορίων στα οποία είναι ευαίσθητος (δηλαδή έχει χημική συνάφεια) αυξάνουν την πιθανότητά του να παραμένει «ανοιχτός» Η πιθανότητα του διαύλου να παραμένει «ανοιχτός» μπορεί να ρυθμιστεί από το κύτταρο (π.χ., φαινόμενα προσαρμογής)

10 Ροή ιόντων (ρεύμα) σε χημειοευαίσθητο δίαυλο* * Παρουσία νευροδιαβιβαστή

11 Οι ιοντικοί δίαυλοι είναι εκλεκτικοί ως προς τα ιόντα που επιτρέπουν να διέρχονται δια μέσου τους Οι περιοχές αυτές επιλέγουν ποιά ιόντα μπορούν να «περάσουν» (είτε με βάση το «μέγεθος» είτε με βάση κάποια άλλη παράμετρο) Ο ρυθμός διέλευσης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά «διάχυσης» που έχει το συγκεκριμένο ιόν

12 Οι ιοντικοί δίαυλοι είναι εκλεκτικοί

13 Οι ιοντικοί δίαυλοι παρουσιάζουν χαρακτηριστικά «πύλης» Οι ιοντικοί δίαυλοι μπορούν να «απενεργοποιηθούν»

14 Η απενεργοποίηση των ιοντικών διαύλων μπορεί να γίνει με πολλούς τρόπους

15 Πως λειτουργούν οι ιοντικοί δίαυλοι; Ηλεκτροευαίσθητοι: Είναι υπεύθυνοι για την ερεθιστότητα των κυττάρων «Ανοίγουν» ως αποτέλεσμα αλλαγών στο διαμεμβρανικό ηλεκτρικό πεδίο Χημειοευαίσθητοι: «Ανοίγουν» ως αποτέλεσμα σύνδεσής τους με κάποια «κατάλληλη» χημική ουσία (νευροδιαβιβαστή ή νευροδιαμορφωτή)

16 Το S4 υποτίθεται πως είναι η ηλεκτροευαίσθητη πρωτείνη

17 Πως λειτουργούν οι ηλεκτροευαίσθητοι ιοντικοί δίαυλοι; 1. Η μετάθεση του αισθητήρα ηλεκτρικού πεδίου δημιουργεί ένα ρεύμα πύλης 2. Το διαμεμβρανικό τμήμα S4 του μορίου θεωρείται πως είναι ο αισθητήρας ηλεκτρικού πεδίου 3. Ο πόρος σχηματίζεται από τη μή ελικοειδή περιοχή μεταξύ των ελίκων 5 και 6 4. Ο «απενεργοποιητής» του διαύλου βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα

18 Ο αισθητήρας ηλεκτρικού πεδίου

19 Χημειοευαίσθητοι δίαυλοι Χαρακτηριστικά: 1. Μπορούν να απευαισθητοποιηθούν 2. Έχουν μεγάλη ποικιλομορφία αλλά και πολλά κοινά χαρακτηριστικά 3. Κατά την ανάπτυξη μεταβάλλεται η χημική τους δομή 4. Ο πόρος αποτελείται από ελικοειδείς πρωτεϊνικές δομές 5. Ο υποδοχέας δεν βρίσκεται στον πόρο 6. Ο πόρος έχει χαμηλή επιλεκτικότητα (συνήθως στα κατιόντα)

20 Ιδιότητες χημειοευαίσθητων δίαυλων Ανοίγουν όταν συνδεθούν με τη χημική ουσία που τους «διεγείρει» Σε γενικές γραμμές αποτελούνται από συγγενικές (παρόμοιες) υπομονάδες Είναι υπεύθυνοι για τη νευροδιαβίβαση

21 Ηδιασύνδεσητηςβιοχημείας, της μοριακής βιολογίας και της φυσιολογίας μας δίνει τη δυνατότητα να εξηγήσουμε: Την παθητική διάδοση του ερεθίσματος στην επιφάνεια ενός νευρικού κυττάρου Την ιδιότητα «όλον ή ουδέν» των δυναμικών δράσης Τη μονόδρομη κατεύθυνση του δυναμικού δράσης από τους δενδρίτες (εκφυτικό κώνο) προς τις απολήξεις του νευράξονα

22 The chemical synapse

23

24

25

26

27 Τυπικοί νευροδιαβιβαστές Επίσης υπάρχουν και πεπτιδικοί νευροδιαβιβαστές

28

29 Η «αλματώδης» μετάδοση του δυναμικού δράσης στις εμμύελες ίνες

30 Η «αλματώδης» μετάδοση του δυναμικού δράσης στις εμμύελες ίνες

31 Το έλυτρο της μυελίνης μονώνει το νευράξονα

32 Αρχές της ηλεκτρικής διακυτταρικής επικοινωνίας Η «ολοκλήρωση» των εισόδων στο νευρώνα

33

34 Χωρική και Χρονική άθροιση

35

36 Περίληψη 1. Γνωρίζουμε πως λειτουργούν οι ιοντικοί δίαυλοι 2. Γνωρίζουμε τι είναι το δυναμικό δράσης 3. Γνωρίζουμε πως παράγεται ένα δυναμικό δράσης 4. Γνωρίζουμε πως διαβιβάζεται η πληροφορία από νευρώνα σε νευρώνα 5. Γνωρίζουμε πως γίνεται η ολοκλήρωση των νευρικών ώσεων