TRANSMITERETRANSMITEREA SINAPTICA SINAPTICĂĂ

NEURONULNEURONULNEURONULNEURONUL

CORPUL CELULAR (SOMA)CORPUL CELULAR (SOMA) SEDIUL ACTIVITSEDIUL ACTIVITĂĂŢŢILOR METABOLICEILOR METABOLICE

DIAMETRU :DIAMETRU : μμm → mmm → mm

CORPUL CELULAR (SOMA)CORPUL CELULAR (SOMA) SEDIUL ACTIVITSEDIUL ACTIVITĂĂŢŢILOR METABOLICEILOR METABOLICE

DIAMETRU :DIAMETRU : μμm → mmm → mm

DENDRITELEDENDRITELE RECEPRECEPŢŢIONEAZIONEAZĂĂ SEMNALE SEMNALE

OCUPOCUPĂĂ SUPRAFA SUPRAFAŢŢĂĂ MARE MARE

AU ACTIVITATE CONVERGENTAU ACTIVITATE CONVERGENTĂĂ

DENDRITELEDENDRITELE RECEPRECEPŢŢIONEAZIONEAZĂĂ SEMNALE SEMNALE

OCUPOCUPĂĂ SUPRAFA SUPRAFAŢŢĂĂ MARE MARE

AU ACTIVITATE CONVERGENTAU ACTIVITATE CONVERGENTĂĂ

AXONULAXONUL LUNGIME :LUNGIME : μμm → mm → m

PREZINTPREZINTĂĂ BUTONI TERMINALI BUTONI TERMINALI

ARE ACTIVITATE DIVERGENTARE ACTIVITATE DIVERGENTĂĂ

AXONULAXONUL LUNGIME :LUNGIME : μμm → mm → m

PREZINTPREZINTĂĂ BUTONI TERMINALI BUTONI TERMINALI

ARE ACTIVITATE DIVERGENTARE ACTIVITATE DIVERGENTĂĂ

SINAPSASINAPSASINAPSASINAPSA

structura la nivelul căreia se realizează structura la nivelul căreia se realizează comunicarea între două celule nervoase comunicarea între două celule nervoase

sau între o celulă nervoasă şi una sau între o celulă nervoasă şi una efectoare somatică (1897, Sherrington)efectoare somatică (1897, Sherrington)

Sir Charles Scott Sherrington

(1857 – 1952 )

ELECTRICĂ ELECTRICĂ ELECTRICĂ ELECTRICĂ CHIMICĂ CHIMICĂ CHIMICĂ CHIMICĂ

1932 - Premiul Nobel în Fiziologie

SINAPSA ELECTRICSINAPSA ELECTRICĂĂSINAPSA ELECTRICSINAPSA ELECTRICĂĂ

NEXUS, MACULA COMMUNICANSNEXUS, MACULA COMMUNICANS NEXUS, MACULA COMMUNICANSNEXUS, MACULA COMMUNICANS

STRUCTURSTRUCTURĂĂ SIMPL SIMPLĂĂ STRUCTURSTRUCTURĂĂ SIMPL SIMPLĂĂ

LOCALIZARELOCALIZARE LOCALIZARELOCALIZARE

FANTA SINAPTICFANTA SINAPTICĂ : 20 Ă : 20 27 Å 27 Å FANTA SINAPTICFANTA SINAPTICĂ : 20 Ă : 20 27 Å 27 Å

GAP JUNCTIONGAP JUNCTION GAP JUNCTIONGAP JUNCTION

STRUCTURSTRUCTURĂ PROTEICĂ PROTEICĂĂ CILINDRICĂ CILINDRICĂ

NUMITĂ NUMITĂ CONEXONCONEXON AVÂND UN DIAMETRU AVÂND UN DIAMETRU

DE 70 Å DE 70 Å ŞŞI O LUNGIME DE 75 Å, I O LUNGIME DE 75 Å,

COMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂCOMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂŢŢI IDENTICE I IDENTICE

NUMITE NUMITE CONEXINECONEXINE , ,

CE FORMEAZCE FORMEAZĂ UN POR CENTRALĂ UN POR CENTRAL

CU DIAMETRUL DE 10 CU DIAMETRUL DE 10 20 Å 20 Å

STRUCTURSTRUCTURĂ PROTEICĂ PROTEICĂĂ CILINDRICĂ CILINDRICĂ

NUMITĂ NUMITĂ CONEXONCONEXON AVÂND UN DIAMETRU AVÂND UN DIAMETRU

DE 70 Å DE 70 Å ŞŞI O LUNGIME DE 75 Å, I O LUNGIME DE 75 Å,

COMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂCOMPUSĂ DIN 6 SUBUNITĂŢŢI IDENTICE I IDENTICE

NUMITE NUMITE CONEXINECONEXINE , ,

CE FORMEAZCE FORMEAZĂ UN POR CENTRALĂ UN POR CENTRAL

CU DIAMETRUL DE 10 CU DIAMETRUL DE 10 20 Å 20 Å

M < 1500 Da

TRANSMITEREA INFORMATRANSMITEREA INFORMAŢŢIEI DE LA O IEI DE LA O

CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN

DIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIEREDIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIERE

TRANSMITEREA INFORMATRANSMITEREA INFORMAŢŢIEI DE LA O IEI DE LA O

CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN CELULĂ LA ALTA ARE LOC DIRECT, PRIN

DIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIEREDIFUZIE IONICĂ, FĂRĂ ÎNTÂRZIERE

SINAPSA CHIMICSINAPSA CHIMICĂĂSINAPSA CHIMICSINAPSA CHIMICĂĂ

1. POR1. PORŢŢIUNE PRESINAPTICIUNE PRESINAPTICĂĂ CONCONŢŢINE MITOCONDRIIINE MITOCONDRII

AICI DE AFLAICI DE AFLĂ Ă VEZICULE CU MEDIATOR CHIMICVEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC

MEMBRANMEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS)Ă PRESINAPTICĂ (MPRS)

1. POR1. PORŢŢIUNE PRESINAPTICIUNE PRESINAPTICĂĂ CONCONŢŢINE MITOCONDRIIINE MITOCONDRII

AICI DE AFLAICI DE AFLĂ Ă VEZICULE CU MEDIATOR CHIMICVEZICULE CU MEDIATOR CHIMIC

MEMBRANMEMBRANĂ PRESINAPTICĂ (MPRS)Ă PRESINAPTICĂ (MPRS)

2. FANT2. FANTĂ SINAPTICĂ : 200 Ă SINAPTICĂ : 200 500 Å 500 Å2. FANT2. FANTĂ SINAPTICĂ : 200 Ă SINAPTICĂ : 200 500 Å 500 Å

3. POR3. PORŢŢIUNE POSTSINAPTICIUNE POSTSINAPTICĂĂ MEMBRANMEMBRANĂ POSTSINAPTICĂ (MPS)Ă POSTSINAPTICĂ (MPS) CECE

ARE ARE ÎN ÎN COMPONENCOMPONENŢĂ CANALE IONICE ŢĂ CANALE IONICE

COMANDATE CHIMICCOMANDATE CHIMIC

3. POR3. PORŢŢIUNE POSTSINAPTICIUNE POSTSINAPTICĂĂ MEMBRANMEMBRANĂ POSTSINAPTICĂ (MPS)Ă POSTSINAPTICĂ (MPS) CECE

ARE ARE ÎN ÎN COMPONENCOMPONENŢĂ CANALE IONICE ŢĂ CANALE IONICE

COMANDATE CHIMICCOMANDATE CHIMIC

ETAPELE TRANSMITERII CHIMICEETAPELE TRANSMITERII CHIMICEETAPELE TRANSMITERII CHIMICEETAPELE TRANSMITERII CHIMICE

SINTEZA SINTEZA ŞŞI STOCAREA MEDIATORULUII STOCAREA MEDIATORULUI SINTEZA SINTEZA ŞŞI STOCAREA MEDIATORULUII STOCAREA MEDIATORULUI

FIECARE VEZICULFIECARE VEZICULĂ CU MEDIATOR, AVÂND UN Ă CU MEDIATOR, AVÂND UN

DIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONDIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONŢŢINE INE

4.000 4.000 10.000 MOLECULE DE ACh 10.000 MOLECULE DE ACh

FIECARE VEZICULFIECARE VEZICULĂ CU MEDIATOR, AVÂND UN Ă CU MEDIATOR, AVÂND UN

DIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONDIAMETRU DE CIRCA 500 Å, CONŢŢINE INE

4.000 4.000 10.000 MOLECULE DE ACh 10.000 MOLECULE DE ACh

V - ATPazăV - ATPază

Antiport HAntiport H++/ACh/ACh

ELIBERAREAELIBERAREA MEDIATORULUI MEDIATORULUI ELIBERAREAELIBERAREA MEDIATORULUI MEDIATORULUI

POTENPOTENŢŢIALUL DE ACIALUL DE ACŢŢIUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A IUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A

LUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTICLUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTICPOTENPOTENŢŢIALUL DE ACIALUL DE ACŢŢIUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A IUNE CARE S-A PROPAGAT DE-A

LUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTICLUNGUL AXONULUI NEURONULUI PRESINAPTIC

DEPOLARIZAREA MEMBRANEI DEPOLARIZAREA MEMBRANEI PRESINAPTICEPRESINAPTICEDEPOLARIZAREA MEMBRANEI DEPOLARIZAREA MEMBRANEI PRESINAPTICEPRESINAPTICE

INFLUX MASIV DE IONI CaINFLUX MASIV DE IONI Ca2+2+

[Ca[Ca2+2+]]ii < 10 < 10-7-7 M M [Ca[Ca2+2+]]ee = 1,5 mM = 1,5 mM (la repaus)(la repaus)INFLUX MASIV DE IONI CaINFLUX MASIV DE IONI Ca2+2+

[Ca[Ca2+2+]]ii < 10 < 10-7-7 M M [Ca[Ca2+2+]]ee = 1,5 mM = 1,5 mM (la repaus)(la repaus)

sub acţiunea CaMKII are loc sub acţiunea CaMKII are loc

fosforilarea sinapsinei, fosforilarea sinapsinei,

ceea ce iniţiază desprinderea ceea ce iniţiază desprinderea

veziculelor de citoscheletveziculelor de citoschelet

sub acţiunea CaMKII are loc sub acţiunea CaMKII are loc

fosforilarea sinapsinei, fosforilarea sinapsinei,

ceea ce iniţiază desprinderea ceea ce iniţiază desprinderea

veziculelor de citoscheletveziculelor de citoschelet

Proteine SNARE:Proteine SNARE:

- SNAP – 25;- SNAP – 25;- synaptobrevin;synaptobrevin;- syntaxinsyntaxin

Proteine SNARE:Proteine SNARE:

- SNAP – 25;- SNAP – 25;- synaptobrevin;synaptobrevin;- syntaxinsyntaxin

complex SNARE

Synaptotagmin:Synaptotagmin:- proteină ancorată în membrana veziculei - proteină ancorată în membrana veziculei

cu mediatorcu mediator- capetele C – terminale sunt localizate capetele C – terminale sunt localizate

în porţiunea presinaptică şi prezintă în porţiunea presinaptică şi prezintă

situs – uri pentru Casitus – uri pentru Ca2+2+

Synaptotagmin:Synaptotagmin:- proteină ancorată în membrana veziculei - proteină ancorată în membrana veziculei

cu mediatorcu mediator- capetele C – terminale sunt localizate capetele C – terminale sunt localizate

în porţiunea presinaptică şi prezintă în porţiunea presinaptică şi prezintă

situs – uri pentru Casitus – uri pentru Ca2+2+

Synaptobrevin:Synaptobrevin:- proteină integrală mică localizată în - proteină integrală mică localizată în

membrana veziculei cu mediatormembrana veziculei cu mediator- M = 18 kDaM = 18 kDa

Synaptobrevin:Synaptobrevin:- proteină integrală mică localizată în - proteină integrală mică localizată în

membrana veziculei cu mediatormembrana veziculei cu mediator- M = 18 kDaM = 18 kDa

Syntaxin:Syntaxin:- proteină ancorată în membrana presinaptică- proteină ancorată în membrana presinaptică

pe care o străbate sub forma unui pe care o străbate sub forma unui

αα – helix transmembranar ce se continuă – helix transmembranar ce se continuă

de-a lungul MPRSde-a lungul MPRS

Syntaxin:Syntaxin:- proteină ancorată în membrana presinaptică- proteină ancorată în membrana presinaptică

pe care o străbate sub forma unui pe care o străbate sub forma unui

αα – helix transmembranar ce se continuă – helix transmembranar ce se continuă

de-a lungul MPRSde-a lungul MPRS

SNAP - 25:SNAP - 25:- proteină periferică de M = 25 kDa - proteină periferică de M = 25 kDa

localizată pe faţa citoplasmaticălocalizată pe faţa citoplasmatică

a MPRSa MPRS- se compune din 2 se compune din 2 αα – helix-uri întinse – helix-uri întinse

de-a lungul membraneide-a lungul membranei

SNAP - 25:SNAP - 25:- proteină periferică de M = 25 kDa - proteină periferică de M = 25 kDa

localizată pe faţa citoplasmaticălocalizată pe faţa citoplasmatică

a MPRSa MPRS- se compune din 2 se compune din 2 αα – helix-uri întinse – helix-uri întinse

de-a lungul membraneide-a lungul membranei

CRECREŞŞTEREA CONCENTRATEREA CONCENTRAŢŢIEI INTRACELULARE DE CaIEI INTRACELULARE DE Ca2+2+CRECREŞŞTEREA CONCENTRATEREA CONCENTRAŢŢIEI INTRACELULARE DE CaIEI INTRACELULARE DE Ca2+2+

FOSFORILAREA SINAPSINEI IFOSFORILAREA SINAPSINEI IFOSFORILAREA SINAPSINEI IFOSFORILAREA SINAPSINEI I

FUZIONAREA VEZICULELOR CU FUZIONAREA VEZICULELOR CU MEMBRANA PRESINAPTICMEMBRANA PRESINAPTICĂĂ

FUZIONAREA VEZICULELOR CU FUZIONAREA VEZICULELOR CU MEMBRANA PRESINAPTICMEMBRANA PRESINAPTICĂĂ

EXOCITOZA VEZICULELOREXOCITOZA VEZICULELOREXOCITOZA VEZICULELOREXOCITOZA VEZICULELOR

ELIBERAREA ELIBERAREA ÎN FANTA SINAPTICĂ A UNORÎN FANTA SINAPTICĂ A UNORPACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE)PACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE)

““TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE”TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE”

ELIBERAREA ELIBERAREA ÎN FANTA SINAPTICĂ A UNORÎN FANTA SINAPTICĂ A UNORPACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE)PACHETE MULTIMOLECULARE (CUANTE)

““TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE”TEORIA CUANTICĂ A TRANSMITERII CHIMICE”

DIFUZIA SINAPTICDIFUZIA SINAPTICĂĂ DIFUZIA SINAPTICDIFUZIA SINAPTICĂĂ

SINAPSA CHIMICSINAPSA CHIMICĂ INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 Ă INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 μμss

(ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTEN(ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTENŢŢIALUL DE ACIALUL DE ACŢŢIUNEIUNE

AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ ŞŞII

MOMENTUL DECLANMOMENTUL DECLANŞŞĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC)ĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC)

SINAPSA CHIMICSINAPSA CHIMICĂ INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 Ă INDUCE O ÎNTÂRZIERE DE 500 μμss

(ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTEN(ÎNTRE MOMENTUL ÎN CARE POTENŢŢIALUL DE ACIALUL DE ACŢŢIUNEIUNE

AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ AJUNGE LA MEMBRANA PRESINAPTICĂ ŞŞII

MOMENTUL DECLANMOMENTUL DECLANŞŞĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC)ĂRII RĂSPUNSULUI POSTSINAPTIC)

MOTIVE :MOTIVE :

DESCHIDEREA LENTDESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE CaĂ A CANALELOR DE Ca2+2+

TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELORTIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR

DIFUZIA LATERALDIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPSĂ DE-A LUNGUL MPS

MOTIVE :MOTIVE :

DESCHIDEREA LENTDESCHIDEREA LENTĂ A CANALELOR DE CaĂ A CANALELOR DE Ca2+2+

TIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELORTIMPUL NECESAR EXOCITOZEI VEZICULELOR

DIFUZIA LATERALDIFUZIA LATERALĂ DE-A LUNGUL MPSĂ DE-A LUNGUL MPS

PARCURGEREA FANTEIPARCURGEREA FANTEI SINAPTICE DUREAZĂ 2 SINAPTICE DUREAZĂ 2 5 5 μμssPARCURGEREA FANTEIPARCURGEREA FANTEI SINAPTICE DUREAZĂ 2 SINAPTICE DUREAZĂ 2 5 5 μμss

DECLANDECLANŞŞAREA RAREA RĂĂSPUNSULUI POSTSINAPTICSPUNSULUI POSTSINAPTIC DECLANDECLANŞŞAREA RAREA RĂĂSPUNSULUI POSTSINAPTICSPUNSULUI POSTSINAPTIC

LEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATOR

DESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMIC

M = 268 kDaM = 268 kDaM = 268 kDaM = 268 kDa

DECLANDECLANŞŞAREA RAREA RĂĂSPUNSULUI POSTSINAPTICSPUNSULUI POSTSINAPTIC DECLANDECLANŞŞAREA RAREA RĂĂSPUNSULUI POSTSINAPTICSPUNSULUI POSTSINAPTIC

LEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATORLEGAREA MOLECULELOR DE MEDIATOR

DESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMICDESCHIDEREA CANALELOR IONICE COMANDATE CHIMIC

MODIFICMODIFICĂĂRI ALE POTENRI ALE POTENŢŢIALULUI IALULUI

MEMBRANEI POSTSINAPTICEMEMBRANEI POSTSINAPTICEMODIFICMODIFICĂĂRI ALE POTENRI ALE POTENŢŢIALULUI IALULUI

MEMBRANEI POSTSINAPTICEMEMBRANEI POSTSINAPTICE

TRANSMITERE SINAPTICTRANSMITERE SINAPTICĂĂ EXCITATOARE EXCITATOARE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICEDEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE

DESCHIDEREA CANALELOR DE NaDESCHIDEREA CANALELOR DE Na++

CRECREŞŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICETE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE

MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATULMEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL

TRANSMITERE SINAPTICTRANSMITERE SINAPTICĂĂ EXCITATOARE EXCITATOARE DEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICEDEPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE

DESCHIDEREA CANALELOR DE NaDESCHIDEREA CANALELOR DE Na++

CRECREŞŞTE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICETE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE

MEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATULMEDIATORI CHIMICI: ACh, GLUTAMATUL

TRANSMITERE SINAPTICTRANSMITERE SINAPTICĂĂ INHIBITOARE INHIBITOARE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICEHIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE

DESCHIDEREA CANALELOR DE ClDESCHIDEREA CANALELOR DE Cl––

SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICESCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE

MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINAMEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA

TRANSMITERE SINAPTICTRANSMITERE SINAPTICĂĂ INHIBITOARE INHIBITOARE HIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICEHIPERPOLARIZAREA MEMBRANEI POSTSINAPTICE

DESCHIDEREA CANALELOR DE ClDESCHIDEREA CANALELOR DE Cl––

SCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICESCADE EXCITABILITATEA CELULEI POSTSINAPTICE

MEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINAMEDIATORI CHIMICI: GABA, GLICINA

EPSP - EPSP - potenţiale postsinaptice evocatepotenţiale postsinaptice evocateEPSP - EPSP - potenţiale postsinaptice evocatepotenţiale postsinaptice evocate

INACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMICINACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMIC INACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMICINACTIVAREA MEDIATORULUI CHIMIC

THE

END