Acid glutamic (glutamat) - aminoacizi, care asigură sistemului nervos central. In glutamat de creier concentrații de 80 de ori mai mari decât în serul sanguin, și nu fără motiv, deoarece cu acesta este transmis la 60% din impulsuri nervoase. Acesta poate fi format atat in creier si intra substanța creierului din sânge prin bariera hematoencefalică. Alimentare de acid glutamic trece printr-o serie de transformări, nu pătrunde direct în creier.
In acidul glutamic CNS are următoarele funcții:
- Mediatorul - este o transmisie a semnalului substanță intermediară de la o celulă nervoasă la alta
- celulele nervoase care furnizează energia necesară pentru funcționare - Energie
- Antitoxică - se leaga de amoniac - o substanță toxică formată în procesul de celule
- O sinteză - este un precursor pentru formarea altor substanțe importante în celulele nervoase, in primul rand inhibitor al neurotransmițătorului GABA - acidul y-aminobutiric
Acid Glutamic - neurotransmitator
Neurotransmițătorii - substanțe care ajută să efectueze semnalul de la un neuron la altul printr-o crăpătură, care se numește sinapse. Prin rularea semnal neuron sub forma unui impuls electric, dar pentru a depăși semnalul electric sinapselor trebuie să fie convertite în chimice. La vârful lăstarilor neuronale, semnalul de transmitere aprovizionat pentru produse chimice - mediatori sau conductori. Când pulsul ajunge la sfârșitul procesului, se elibereaza neurotransmitatorul, care plutește peste fanta sinaptică la un alt terminații nervoase, semnalul de recepție prin entuziasmant într-un curent electric. Neurotransmițător eliberat imediat clivate de enzime in celula nervoasa si este format din nou din blancuri plutind în spațiul intercelular.
Acid glutamic - acest neurotransmițător excitator, adică îmbunătățește impulsului nervos. In sistemul nervos central are aproximativ un milion de celule semnale ascuțiți prin glutamat de adoptare (neuroni glutamatergic). Aceste celule situate in cortexul cerebral, hipocampul, substantia nigra, bulb olfactiv, cerebelul și măduva spinării, care primesc semnale de la terminații senzoriale
Sistemul glutamatergic este nespecific, de exemplu, este imposibil să se izoleze o anumită funcție realizată de acid glutamic, dar în același timp, este implicat in creier ca un întreg. Acidul glutamic se leagă integral într-un număr foarte mare de neuroni (celule nervoase) ale creierului.
Acidul glutamic este implicat nu numai în transducția semnalului clasic de la neuron la neuron, dar, de asemenea, în neurotransmisia vrac, atunci când pulsul este transmis la mai multe terminații nervoase prin însumare de glutamat eliberat din celulele vecine, ceea ce contribuie la un câmp difuz, cu alte cuvinte, centrul dominant. În condiții normale, acesta promovează concentrarea atenției asupra orice caz, se concentreze pe obiectivul.
Acidul glutamic joaca un rol important in dezvoltarea sistemului nervos. Ea promovează formarea de noi neuroni și procese pentru a stabili noi conexiuni între ele, de exemplu, implicate în procese, cum ar fi de învățare și memorie.
receptorilor de glutamat
In neuroni, exista doua tipuri de receptori care răspund la eliberarea de glutamat: ionotropici și metabotropici (mGluR 1-8).
Receptorii ionotropici ca răspuns la legarea ligandului, adică, o molecula de semnalizare, deschide „ușile“ pentru celulele de ioni, de exemplu, particule care schimbă sarcina celulei, determinând astfel „potențialul de acțiune“ încărcat, adică regia curent electric.
Receptorii metabotropi determina modificări în interiorul celulei. Efectul apare rapid după stimularea receptorilor ionotropici, dar nu pentru mult timp păstrate, acesta este un răspuns imediat receptori, efectul de stimulare a receptorilor metabotropici are loc după o anumită perioadă de timp, dar dureaza mai mult. Ionotropici activat timp de câteva milisecunde, dar de multe ori poate salva activitatea neuronale metabotropic de secunde până la câteva minute.
Receptorii ionotropici Grupul este împărțit în trei familii: receptori NMDA. AMPA-receptori și receptorii kainat (receptorii de acid kainic).
Receptorii metabotropici Grupul este, de asemenea, împărțit în trei grupe: I, II, III.
receptorii ionotropici
Receptori NMDA numit astfel deoarece substanța excitației lor selective (agonist selectiv) este N-metil-D-aspartat, adică acid aspartic la care latched metil coadă.
o astfel de substanță este a pentru AMPA-receptor - aminometilizoksazolpropionovaya acidă.
kainat sunt stimulate în mod selectiv de către acidul kainic. Este conținută în alge roșii și utilizate în știință pentru modelarea epilepsiei și a bolii Alzheimer.
Conform datelor recente-receptori, rmn care sunt localizate în cerebel, celulele Purkinje ale mamiferelor. De asemenea, a început să rang ca ionotropic.
Mecanismul de acțiune este similar cu toți receptorii ionotropici. Cel mai bun lucru pe care a învățat prin exemplul receptorului NMDA.
Receptori NMDA
Receptorilor NMDA controlează excitabilitatea țesutului nervos și influențează formarea de noi conexiuni intre Neuronii (plasticitatea sinaptică).
Ușa de la cușcă, care este un complex al receptorului NMDA are structura: Se compune din patru părți - proteinele subunitatea, dintre care două sunt membri ai clasei NR1, în timp ce ceilalți doi - reprezentanți ai clasei NR2.
Porțiunea extracelulară a proteinei NR2 - un sistem de blocare pe ușă, care se deschide o alege. Cheia de blocare sunt glutamat, aspartat și N-metil-D-aspartat. proteină NR1 acționează ca un opritor, dopul împinge aminoacidul glicină. Pentru a bloca deschis, fiecare subunitate trebuie să se apropie cheia, și anume, receptor va funcționa atunci când acesta se alăture două molecule imediat mediator și co-agonist glicină. E ca un sistem de blocare seif, care este deschis în prezența a trei chei.
Glutmaminovaya și acid aspartic nu sunt în aprovizionare scurt, oamenii le consumă în cantități mari de alimente, în plus, ele pot fi formate în organism, glicină - de asemenea, pare a fi un aminoacid neesential, dar sinteza sa necesită acid folic, dar în latitudinile noastre nordice nu putem obține, pentru că se găsește în plante proaspete. Amintiți-vă, când și cât de mult ai mâncat iarbă verde? O crenguta de marar pe cârnați? Aici, pentru a compensa o deficiență de glicină și preparat comercial vândut cu același nume, care ajută la munca receptorilor NMDA, și indirect, prin deschiderea canalelor de ioni, imbunatateste memoria, capacitatea de învățare și inteligență.
Patru proteine de a forma un canal pentru ioni prin membrana celulei in celula. În interiorul canalului vrastopyrku ionii de magneziu în valoare - un fel de captură, nu pentru a permite ionilor.
Când aderarea neurotransmițător (glutamat sau aspartat) și amino controler (glicină) canal începe să lucreze: ion de magneziu apare, valva este îndepărtată, ionii de calciu și de sodiu încep să intre în celulă și din celulă în spațiul extracelular iese potasiu.
Ca urmare a mișcării direcțională a ionilor in neuron primesc genereaza un curent electric, ceea ce conduce la transmiterea de impulsuri accelera, ceea ce înseamnă că creierul mai repede. glutamat După acționat, celule speciale izolatoare din fibre nervoase, numite astrocite, absorbi din spațiul extracelular prin intermediul proteinei de transport GLT1. In astrocite glutamat captura de amoniac, o substanță toxică care este eliberată întotdeauna atunci când lucrarea este transformată în glutamină și, ca atare, este returnat terminațiilor nervoase, unde este din nou gata de funcționare.
Într-un canal care trece prin membrana celulară, au un spațiu suplimentar pentru atașarea moleculelor de reglementare, care pot accelera fie mișcarea particulelor încărcate și a le bloca. Ketamina este un anestezic funcționează ca ușă receptor lubrifiant, facilitând trecerea ionilor prin canal.
Partea intracelulară a receptorului este de reglementare NMDA, aici scurry constant enzime agățat încuietori suplimentare pe canalul din reziduu de acid fosforic sau prin tăiere, care încetinește sau accelerează ionii conductoare prin canal. Astfel de reglaj fin se realizează o viteză de ioni și deci viteza proceselor nervoase.
alcool etilic conținut în băuturile alcoolice, blochează receptorilor NMDA, adică, acționează ca un dop, nu le permite să lucreze. In uter, aceasta duce la moartea neuronilor, care ar putea afecta în continuare și inteligența și memoria.
In creierul animalelor nou-născuți și tinere, ca parte a receptorului NMDA este predominant o subunitate de proteină formată NR2B. Canalele care conțin această proteină să rămână mai mult timp în poziția deschis, și neuronii cu astfel de receptori va răspunde la semnalul și prelungit în modul de lucru, ceea ce generează o stocare pe termen lung și rapid. Cu toate acestea, cu subunitatea de vârstă NR2B sunt înlocuite cu NR2C și NR2A, care afectează capacitatea de a învăța: informații percepute de memorie mai greu de lucru mai rău. Cu toate acestea, celulele cu subunitatea NR2B mor rapid atunci când un receptor glutamat de suprasarcină. care, în concentrații mari este toxic pentru țesutul nervos, dar proteina NR2A protejează neuronii de efectul toxic al excesului de glutamat.
Receptori NMDA nu sunt implicate în apariția unei excitației rapide și tranzitorii, cu care sunt automatisme motorii asociate (de exemplu, retragere reflex), care sunt responsabile pentru alți receptori ionotropici, în particular AMPA. Receptori NMDA sunt ocupate cu alte lucrări: oferind o activare îmbunătățită și susținută a neuronilor, care are implicații pentru învățarea și memorarea informațiilor noi.
Există o ipoteză care memoria pe termen scurt - sunt structura ionică, prin urmare, este mai puternic semnalul, cu atât mai bine memoria pe termen scurt. structuri instabile ionice sunt distruse rapid, ceea ce duce la uitarea, „șterge“ informațiile din memorie.
Cea mai mare densitate de receptori NMDA disponibile în telencephalon, mai ales în hipocamp, amigdala, striat și în cortexul. Hippocampus - zona de memorie, amigdala - o zonă de emoții și amintiri asociate cu evenimente emoționale, striatum (striat) - regleaza tonusul muscular, unite într-un singur ansamblu de funcționare a mușchilor scheletici și organele interne. Cortexul cerebral formează persoana umană și controlează toate procesele care au loc în organism. concentrației receptorului NMDA este mai mare în regiuni ale creierului asociative, adică acele secțiuni care sunt combinate între diferite zone corticale este comparată cu zone de proiecție, adică cei care dau ordinele de la creier la mușchii motorului.
In cortexul cerebral receptorilor NMDA sunt concentrate în principal în următoarele domenii:
Defecțiunile receptorului NMDA conduce la o multitudine de tulburări neurologice și psihiatrice severe, cum ar fi epilepsie, autism, schizofrenie.