Слайд 2
Нейрохимия – раздел биохимии, изучающий химический состав нервной
ткани и особенности ее метаболизма в зависимости от выполняемых
функций
Слайд 3
История развития нейрохимии
Российская школа- А.В.Палладин, Г.Е.Владимиров, Г.Я.Городисская, Е.М.Хватова
Зарубежные
школы – Чехия, Германия, США, Франция, Япония.
С 1953г. –всесоюзные
конференции по нейрохимии
С 1966г. Международное нейрохимическое общество
Слайд 5
Особенности мозга
Гетерогенность –как результат -химический состав и метаболические
процессы, протекающие в различных разделах мозга, различны.
Великое разнообразие функций
Интенсивность
обмена, поэтому сложно определить химический состав ткани
Слайд 6
Химический состав серого и белого вещества мозга
Слайд 8
Особенности липидов
много нетипичных длинноцепочечных жирных кислот (C28-C32), полиненасыщенных
(до 6 двойных связей), с нечетным содержанием С-атомов.
Слайд 9
Функции липидов
Электроизоляция (миелин)
Структурная (мембраны)
Функциональная(гликолипиды):
- специфичность клеточной поверхности
-транспорт ионов
-образование
межклеточных связей
-адаптация зрелой нервной системы
Слайд 10
Brain lipids as electric insulators
Слайд 11
Белки головного мозга
Нейроспецифические Ca-связывающие белки :
-Белок
S-100 (белок Мура). Кислый белок, находится в нейроглии. Регулятор
Са-проницаемости мембран. Участвует в формировании и хранении памяти.
-Синапсины. Семейство белков, регулирующих секрецию нейротрансмиттеров в синапсах за счет фосфорилирования Са-кальмодулин зависимой протеинкиназой.
-синаптобревины,
-синаптофизины,
-синтаксин,
-синаптогамин ,
-синаптопорин.
Слайд 12
Сократительные белки и белки цитоскелета
-α &
β Нейротубулины.
Тубулин- важнейший сократительный белок
подобен актину, обладает ГТФ-азной активностью. Ответственен за образование цитоскелета (микротрубочек).
-Нейростенин.
Состоит из 2-х белков: нейрин и стенин. Ответственен за движение аксоплазмы( по типу актомиозина).
-Кинезины.
Суперсемейство моторных белков, которые двигаются по микротрубочкам, используя энергию гидролиза АТФ, т.е. это тубулин-зависимые АТФ-азы. Участвуют в везикулярном транспорте, быстром аксональном транспорте.
-Динеины.
Моторные белки, способные перемещаться по микротрубочкам цитоскелета. Белки движутся от «+»-концов к «–» концам, которые закреплены в районе клеточного центра. В аксонах осуществляют ретроградный транспорт.
Слайд 13
Нейроспецифические глиальные белки
-α2-гликопротеин.
Появляется на 16
недели эмбрионального развития, находится только в астроцитах – маркер
астроцитов.
-глиальный фибриллярный кислый протеин (GFAР).
Образует промежуточные филаменты в астроглии и клетках глиального происхождения, маркер нейроглиальных опухолей
Слайд 14
Нейроспецифические ферменты
- 14-3-2 Белок (нейроспецифическая енолаза).
Находится в нейронах, участвует в транспорте веществ аксональным током
от тела к отросткам. Маркер нейробластом.
-Альдолаза мозга (тетрамер C4),
-Арилсульфатаза (BM изоформа),
-Креатинфосфокиназа (BB изоформа),
-ЛДГ (ЛДГ 1,2),
-МАО (MAO, MAO-I, MAO-11 альфа, MAO-11 бета, MAO-111)
Слайд 15
Секретируемые белки
-Нейрофизины.
Синтезируются в гипоталамусе,
белковые носители нейрогипофизарных гормонов (окситоцина и вазопрессина).
-Нейротрофины
–общее название секретируемых белков, поддерживающих жизнеспособность нейронов, стимулирующих их развитие и активность. Эти белки входят в обширное семейство факторов роста, индуцируют ветвление дендритов и рост аксонов в направлении клеток-мишеней, обуславливая пластичность нейрональной ткани (фактор роста нерва (NGF) и нейротрофин-3(NF-3).
Слайд 16
Белки миелина
Основные белки миелина.
Семейство белков,
локализованных на цитоплазматической стороне мембраны миелина. Обеспечивают взаимодействие с
липидами мембран, поддерживают стабильность миелиновых мембран
Гидрофобный протеолипидный белок
-поддерживает стабильность миелиновых мембран
Слайд 19
Пептиды мозга: энкефалины и эндорфины
Слайд 20
Пептиды мозга: гормоны аденогипофиза
Слайд 21
Пептиды мозга: гормоны нейрогипофиза
Слайд 22
Пептиды мозга: панкреатические пептиды
Слайд 23
Пептиды мозга: дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП, дельтаран- лекарственная
форма)
Слайд 27
Аминокислоты мозга
Концентрация аминокислот
в 10 раз выше, чем в циркулирующей крови.
Основные аминокислоты:
- глутамат
- глутамин
-ГАМК
- аспартат
- N-ацетиласпартат
-глицин
ГЛУТАМАТ –
- возбуждающий медиатор в коре, гиппокампе, полосатом теле и гипоталамусе
- участвует в регуляции процессов памяти
входит в состав малых и средних регуляторных пептидов мозга( глутатион).В циклической форме (пироглутамат) – в состав нейропептидов (люлиберин, нейротензин, бомбезин).
энергетическая
Обезвреживание аммиака, образование глутамина
Образование ГАМК
Слайд 28
Аминокислоты мозга
ГЛИЦИН – тормозной нейромедиатор в
спинном мозге, промежуточном мозге и некоторых отделах головного мозга.
Высокий уровень глицина в плазме и моче свидетельствует о нарушении функций мозга.
ТАУРИН –тормозит синаптическую передачу, обладает противосудорожной активностью, стимулирует репаративные процессы, улучшает метаболизм тканей глаза. Образуется из аминокислоты цистеин.
Слайд 29
Углеводы мозга
Низкое содержание глюкозы и гликогена.
Концентрация глюкозы в 4 раза ниже,
чем в крови.
Содержание гликогена в 20 раз ниже, чем в скелетных мышцах.
Слайд 30
Особенности метаболизма
наличие гемато-энцефалического барьера
Высокая скорость обменных процессов,
особенно окислительных реакций
Потребление кислорода достигает 25% от общего потребления
всем организмом, у детей до 4-х лет – до 5о%
Активный синтез митохондрий ( на 1нейрон – 776 митохондрий при рождении, к 20 годам – 1400)
Субстратная специфичность окислительных процессов ( до 120 г глюкозы в сутки, 85% - в аэробных процессах, 15% - анаэробный гликолиз, синтез аминокислот, липидов)
Отсутствие значительных энергоресурсов при огромной скорости их расходования. Число оборотов 1 молекулы АТФ -2500 в минуту.
Слайд 31
Особенности использования энергии
поддержание электрохимического градиента К и
Na
( 75%)
активный транспорт Са
Cинтез нейротрансмиттеров
Синтез основных молекулярных
структур мозга
Аксональный транспорт
Активный транспорт через ГЭБ