Презентация на тему Биохимия центральной нервной системы

мозга
Химические основы возникновения и проведения нервных импульсов
Патобиохимия нервной системы

и регулирует функционирование всех органов.
Перерабатывает поступающую извне информацию и

генерирует сигналы для регуляции поведения организма. Участвует в сознании и мышлении.
Способна самообучаться, в результате чего меняется характер последующих реакций организма. Участвует в таком сложном процессе, как память.
Специфические функции: возникновение, проведение и синаптическая передача нервных импульсов; биоэлектрическая активность нервных клеток, возбуждение и торможение их деятельности.

участвующие в генерации и передачи

нервных импульсов. Основная функция: распространение и интегрирование информации в организме.

Тело

Дендриты
аксон

Ядро

клеток между нейронами, выполняющих трофическую и защитную функции и

образующих изоляционный слой вокруг отростков нейронов в виде миелиновой оболочки.

3. Микроглия - глиальные макрофаги (клетки Ортеги).

(типы глии)

олигодендроциты

аксон

Миелиновая
оболочка

Цитоплазма олигодендроцита

Перехват
Ранвье

митохондрия

извлекаются водно-солевыми растворами и щёлочью
- альбумины - 90%
- глобулины

- 5%

- катионные белки

- анионные белки

2. Нерастворимые

- нейросклеропротеины (коллагены, эластины, нейростромины)

II. Сложные белки

1. Нуклеопротеины - в виде ДНП и РНП

2. Липопротеины

3. Фосфопротеины

4. Гликопротеины

5. Протеолипиды

локализуется в нейроглии (в астроцитах) и интенсивно нарабатывается в

клетках гиппокампа при обучении, тренировках, формировании условных рефлексов.
Белок В-50 - один из основных фосфорилируемых плазматических мембран нейронов. Локализован в основном в синапсах и является эндогенным субстратом диацил-глицерол-зависимой и са-зависимой протеинкиназы С.
Белок 14-3-2 - локализуется в нейронах, является ферментом - енолазой. Служит маркером при карциномах головного мозга.

ферменты углеводного, липидного и
белкового обмена. Ряд ферментов находятся в

нескольких молекулярных
формах. Изоферменты характерны для ЛДГ, альдолазы, гексокиназы, МАО и др.

Углеводы головного мозга

1. Глюкоза - 1-4 мкмоль/г ткани

2. Гликоген - 2-4 мкмоль/г ткани

(особенно в миелине).
Являются важнейшим структурным компонентом мембран нейронов,
определяющим

их физиологические свойства. Характерно большое разнообразие их и наличие специфических индивидуальных разновид-
ностей липидов:

- Ф-серин
- плазмалоген
Сфингомиелины
Фосфатидилинозитолы
(моно-
ди-
триинозитолы)
CH2-O-C
CH-O-C
CH-O-P
O
R1
O
R2
O
O

O
OH
OPO3
OH
HO
OPO3
CH3-(CH2)12-CH=CH-CH-CH-NH-C=O
OH
R
CH2
O
O=P-O-
O
CH2
CH2-N+(CH3)3
H2C-O-C=O
R1
O=C-O-CH
R2
CH2-O-P-O-R3
O
O-

в керазине из-за де-
фекта фермента β-глюкозидазы.

O
O-CH2-CH-CH-CH=CH-(CH2)12-CH3
OH
NH
C=O
CH3-(CH2)22-COOH

сфингозин
Цереброзид керазин
Галактоза
(глюкоза)

мозге превышает газообмен в мышечной ткани в 20 раз).

У человека головной мозг составляет 2-2,5% веса тела, а потребляет 10-20% кислорода, поглощаемого организмом.
Основной энергетический субстрат для нервной ткани - глюкоза. Ни один орган не поглощает глюкозу крови с такой скоростью и в таких количествах, как мозг. За 1 минуту 100 г ткани мозга потребляют 5 мг глюкозы. 85% глюкозы в мозговой ткани расходуется в цикле крэбса, 12% - в анаэробном гликолизе (до лактата) и 3% - по пентозофосфатному пути, образуя НАДФ•Н2, рибозу для синтеза РНК.

H2O
NH2
HOOC-CH2-CH2-CH-COOH
NH2
HOOC-CH-CH2-CH2-CO-NH2
NH2
(Способ обезвреживания аммиака)
HOOC-CH2-CH2-CH-COOH
NH2
СH2(NH2)-CH2-CH2-COOH

Na-K насос

нейромедиатором
2) входящий Ca2+-ток
3) выброс нейромедиатора (экзоцитоз)
4) реаптейк - обратный

захват медиатора (эндоцитоз)

каналами; обеспечивают быстрый
эффект.
2) Метаботропные - связаны

с эффекторными структурами через определённые
обменные реакции; обеспечивают медленные эффекты.

Полипептидная
субъединица

рецептор

нейромедиатор

G-белок

Ионный канал

G-белок

рецептор

нейромедиатор

Вторичный
мессенджер

фермент

Образуют хемовозбудимый
ионный канал, проницаемый для

ионов K+, Na+. Связывание АХ осуществляется
на α-субъединицах.

2. ГАМК-рецепторы

3. Глутаматные рецепторы - связывают N-метил-D-аспартат

глутамин

ферменты, необходимые для
синтеза этого медиатора;
- при раздражении нерва,

они должны выделяться, реагировать со специфи-
ческим рецептором на постсинаптической мембране и вызывать биологи-
ческую реакцию;
- должны существовать механизмы, быстро прекращающие действие этого
вещества.

Пути удаления медиаторов:

1. Ферментное разрушение (АХ-эстераза, МАО, катехол-О-метилтрансфераза).
Для АХ, НА.

2. Реаптейк (НА).

3. Переход нейромедиатора в глию (глутамат).

активной формы уксусной кислоты - аце-
тилКоА. Обеспечивают

переключение воздействий стволовой части мозга на кору
больших полушарий.

Возбуждающие медиаторы - вызывают деполяризацию постсинаптической мембраны

Тормозные медиаторы - способствуют гиперполяризации мембраны, увеличивая прони-
цаемость мембраны для ионов К+ и Cl-.

CH3-(CH2)3-CH2-OH
+
CH3-CO-S-KoA

(CH3)3N+-CH2-CH2-O-CH3

O

АХ

Холинацетил-
трансфераза

HS-KoA

основном в нейронах
голубого ядра. Играет важную

роль в формировании психоэмоционального состояния.

2. Норадреналин - синтезируется из тирозина. Синтезируется в основном в нейронах
голубого ядра. Играет важную роль в формировании психоэмоционального состояния.

3. Дофамин - синтезируется преимущественно в нейронах чёрной субстанции из тирозина.

НО

СН2-СН-NH2

COOH

L-тирозин

CH2-CH-NH2

COOH

HO

HO

L-ДОФА

О2

тирозингидроксилаза

CH2-CH2-NH2

HO

HO

CO2

ДОФА-декарбоксилаза

Дофамин

CH-CH2-NH2

OH

OH

HA

O2

β-гидроксилаза

OH

триптофана. Связан с процессами сна.


CH2-CH-COOH
NH2
NH


NH
CH2-CH-COOH
NH2


ТРИПТОФАН
CH2-CH2-NH2
NH
HO
HO
O2
CO2
триптофангидроксилаза
5-окситриптофан-
декарбоксилаза
5-ОКСИТРИПТОФАН
СЕРОТОНИН

из кетоглутаровой кисло-
ты
6. ГАМК - основной

тормозный медиатор (30%). Участвует в организации памяти.

7. Аденозин

8. Глицин - при избытке может привести к нарушениям психоэмоциональных функций.

нейромедиатора
2. На уровне выделения нейромедиатора
3. На уровне восприятия медиатора

рецептором