Biochemie nervové soustavy. Pavla Balínová

Podobné dokumenty
9. Léčiva CNS - úvod (1)

Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová

Mozek a chování, vnější prostředí neuronu

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

Hormony, neurotransmitery. Obecné mechanismy účinku. Biochemický ústav LF MU 2016 (E.T.)

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

Neuron. Neurofyziologie. Neuroglie. Akční potenciál. Klidový membránový potenciál

Přehled energetického metabolismu

glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Metabolismus lipoproteinů. Vladimíra Kvasnicová

SOMATICKÁ A VEGETATIVNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA

1. ZÁKLADY NEUROBIOLOGY A NEUROCHEMIE Zdeněk Fišar 1.1 Neurony 1.2 Glie 1.3 Membrány Struktura a funkce Složení biomembrán 1.3.

Digitální učební materiál

Membránový potenciál, zpracování a přenos signálu v excitabilních buňkách

Farmakologie vegetativního nervového systému. Receptory sympatiku a parasympatiku a možnosti jejich ovlivnění.

Adiktologie 1. ročník, zimní semestr 2005/2006

Integrace metabolických drah v organismu. Zdeňka Klusáčková

Nervová soustává č love ká, neuron r es ení

CNS. NEUROANATOMIE I. - Struktury centrálního nervového systému

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Autonomní nervový systém

EXTRACELULÁRNÍ SIGNÁLNÍ MOLEKULY

Léčiva ovlivňující dopaminergní, serotonergní a histaminový systém + opakování na zápočet

BIOCHEMICKÉ PODKLADY NEUROPSYCHIATRICKÝCH A NEURODEGENERATIVNÍCH CHOROB

Nervová soustava. Funkce: řízení organismu. - Centrální nervová soustava - mozek - mícha - Periferní nervy. Biologie dítěte

Přeměna aminokyselin na odvozenéprodukty

Bunka a bunecné interakce v patogeneze tkánového poškození

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_02_3_20_BI2 HORMONÁLNÍ SOUSTAVA

Energetický metabolizmus buňky

Biochemie nervového systému, vidění a smyslů. Metabolizmus oka. Mitochondriální nemoci. Jana Švarcová

Diabetes mellitus. úplavice cukrová - heterogenní onemocnění působení inzulínu. Metabolismus glukosy. Insulin (5733 kda)

Obecná struktura a-aminokyselin

Regulace metabolických drah na úrovni buňky


Biochemie jater. Eva Samcová

Organismus je řízen dvojím způsobem, hormonálně a nervově. Nervový systém se dělí na centrální a periferní.

Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal ::

Neurony a neuroglie /

7. Nervová soustava člověka

ŽLÁZY S VNITŘNÍ SEKRECÍ. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Nervová soustava je základním regulačním systémem organizmu psa. V organizmu plní základní funkce jako:

VEGETATIVNÍ NERVOVÝ SYSTÉM

Metabolismus pentóz, glykogenu, fruktózy a galaktózy. Alice Skoumalová

Intermediární metabolismus CYKLUS SYTOST-HLAD. Vladimíra Kvasnicová

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

Autoři: Jan Sítař a Dominik Mališ Školitel: MVDr. Jana Petrášová, Ph.D IVA 2014FVL/1200/004 Modelové patomechanizmy v interaktivním powerpointu

Rozdělení svalových tkání: kosterní svalovina (příčně pruhované svaly) hladká svalovina srdeční svalovina (myokard)

Cvičení z fyziologie SYMPATIKUS A PARASYMPATIKUS

AUTONOMNÍ (VEGETATIVNÍ) NERVOVÝ SYSTÉM

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

Metabolizmus aminokyselin I

Toxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.

Meziorgánové vztahy metabolismu aminokyselin. Přeměna aminokyselin na odvozené produkty. Jana Novotná

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

Bílkoviny - proteiny

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Regulace metabolizmu lipidů

Výukový materiál. zpracovaný v rámci projektu

soubor nervových bb. a vláken motoricky inervuje hladkou svalovinu (vnitřních orgánů, cév, kůže), žlázy a myokard

Biochemie jater. Vladimíra Kvasnicová

Únava a její protějšek dostatek energie jsou subjektivní, neměřitelné pojmy.

ZÁKLADY FUNKČNÍ ANATOMIE

Klinický detektivní příběh Glykémie

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Struktura lipidů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

- tvořen nervy mozkovými (hlavovými-12 párů) a míšními nervy (31 párů)

Řízení svalového tonu Martina Hoskovcová

VY_32_INOVACE_19_OPAKOVANI_NERVOVA_SOUSTAVA_CLOVEKA. 45 minut Datum ověření:

TOXIKOLOGIE A ANALÝZA DROG Martin Kuchař Ústav chemie přírodních látek. Fyziologie CNS Biochemie nervového vzruchu Metabolismus neurotransmiterů

TEST:Bc-1314-BLG Varianta:0 Tisknuto:18/06/

Odbourávání a syntéza glukózy

Ivana FELLNEROVÁ PřF UP Olomouc

N e r v o v á č i n n o s t

Nervová soustava. Jana Javora FSS Fziologie člověka

Digitální učební materiál

I. MOTORIKA (HYBNOST)

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

VYBRANÉ SKUPINY JEDŮ JEJICH ÚČINEK, DÁVKA

Základní stavební kameny buňky Kurz 1 Struktura -7

Obecná neurofyziologie

vysoká schopnost regenerace (ze zachovalých buněk)

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Aminokyseliny. VY_32_INOVACE_Ch0201. Seminář z chemie.

(VIII.) Časová a prostorová sumace u kosterního svalu. Fyziologický ústav LF MU, 2016 Jana Svačinová

FYZIOLOGIE VYLUČOVÁNÍ - exkrece

fce jater: (chem. továrna, jako 1. dostává všechny látky vstřebané GIT) METABOLICKÁ (jsou metabolicky nejaktivnější tkání v těle)

LÁTKOVÉ ŘÍZENÍ ORGANISMU

KONTROLNÍ A ŘÍDÍCÍ SOUSTAVY. kontrolu a řízení organismu zajišťují 2 soustavy: o nervová soustava o hormonální soustava

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

Regulace glykémie. Jana Mačáková

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

HORMONY Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Transkript:

Biochemie nervové soustavy Pavla Balínová

Osnova semináře: Struktura a chemické složení nervové tkáně Energetický metabolismus nervové tkáně Mozkomíšní mok (likvor) Synaptický přenos nervového vzruchu Neurotransmitery acetylcholin Neurotransmitery - biogenní aminy (katecholaminy, GABA, histamin, serotonin) Neurotransmitery aminokyseliny (Gly, Glu, Asp) Neurotransmitery peptidy (endogenní opioidy, substance P, angiotensin II,...)

Struktura nervové tkáně Nervová tkáň je složena z následujících typů buněk: neurony neuroglie (astrocyty, oligodendrocyty, ependym) Obrázek byl převzat z www.enchantedlearning.com

Chemické složení nervové tkáně Lipidy vysoký obsah lipidů (až 50%) komplexní lipidy (glycerofosfolipidy, sfingofosfolipidy, cerebrosidy, gangliosidy) neesterifikovaný cholesterol Proteiny- tvoří asi 40% sušiny Na + /K + ATPáza receptorové proteiny v synapsích Sacharidy 0,1% glykogenu v mozku

Energetický metabolismus nervové tkáně Mozek spotřebuje 25% celkové Glc a 20 % celkového množství kyslíku mozek je schopen utilizovat ketolátky během déletrvajícího hladovění nízká zásoba glykogenu Metabolismus astrocytu glykolýza: Glc laktát + 2 ATP glutamát glutaminový cyklus: Glu Gln Metabolismus neuronu laktát pyruvát acetyl-coa CKC ATP syntéza neurotransmiterů

Mozkomíšní mok (likvor) je bezbarvá tekutina produkovaná buňkami v plexus chorioideus a to ultrafiltrací krevní plazmy likvor se vyskytuje v subarachnoidálním prostoru a ventrikulárním systému okolo a uvnitř mozku a prodloužené míchy Funkce likvor zajišťuje mechanickou a imunologickou ochranu mozku uvnitř lebky a vykazuje též homeostatickou funkci (udržování hladin iontů, ph, osmolarity, odstranění produktů metabolismu)

Mozkomíšní mok (likvor) Složení likvoru množství 135 150 ml složení likvoru se obmění asi 3,7x denně (500 600 ml) Referenční meze vybraných parametrů v likvoru: ph 7,28 7,32 osmolarita 280 300 mosmol/l Na + 135 150 mm K + 2,6 3,0 mm Cl - 115 130 mm (vyšší než v plasmě) Ca 2+ 1,0 1,4 mm (odpovídá asi 50 %) Glc 2,2 3,9 mm (odpovídá asi 60 %) proteiny 0,15 0,4 g/l

Mozkomíšní mok (likvor) Odběr likvoru obvykle prováděn lumbální punkcí Analýza likvoru: proteiny Glc buňky (ery, leu, baktérie) diagnóza subarachnoidálního krvácení a infekce CNS (meningitida)

Synaptický přenos nervového vzruchu Když změna akčního potenciálu dosáhne presynaptickou membránu otevření napětově řízených Ca 2+ kanálů exocytóza váčků naplněných neurotransmiterem synaptická štěrbina neurotransmiter se váže na receptor na postsynaptické membráně Obrázek byl převzat z www.click4biology.info

Neurotransmitery - biogenní aminy primární aminy (monoaminy) jsou získávány dekarboxylací určitých aminokyselin mají rozmanité funkce v organizmu Příklady: Dekarboxylace tyrozinu produkuje katecholaminy Dekarboxylace glutamátu GABA (γ-aminobutyrát) Dekarboxylace histidinu histamin Dekarboxylace tryptofanu serotonin

Neurotransmitery Acetylcholin (Ach) je syntetizován v cytosolu axonálních zakončení substráty: acetyl-coa + cholin enzym: acetylcholintransferáza Ach je umístěn ve váčcích 2 typy acetylcholinových receptorů na postsynaptické membráně: nikotinový receptor (ionotropní) muskarinový receptor (metabotropní) degradace: v synaptické štěrbině enzymem acetylcholinesterázou (AChE): Ach cholin + acetát

Neurotransmitery Katecholaminy (dopamin, adrenalin, noradrenalin) Katecholaminy jsou syntetizovány hlavně v chromafinních buňkách dřeně nadledvin a postgangliových vláknech sympatiku Dopamin je produkován buňkami v mozkovém kmeni: v substantia nigra a ventrální tegmentální oblasti Receptory pro katecholaminy: noradrenalin: alfa 1, 2; beta 1, 2, 3 receptory dopamin: D1, D2, D3, D4, D5 receptory

Syntéza katecholaminů C C H 1. COO- C C H 2. HO COO- HO C C H COO- H H2 H2 2 NH 3 + NH3 + NH3 + HO Phenylalanin Tyrosin 3,4 DihydrOxyPhenylAlanin (DOP 3. HO HO H H 2 C C OH NH CH 3 5. HO HO H H 2 C C OH NH 3 + 4. HO HO C H 2 H 2 C + NH 3 + CO 2 Adrenalin Noradrenalin Dopamin

Degradace katecholaminů zpětné vychytávání (reuptake) do presynaptického neuronu aktivním transportem volný noradrenalin je inaktivován enzymem monoaminoxidázou (MAO) v mitochondriích extraneurální zpětné vychytávání (srdce, žlázy, hladké svalstvo) katecholaminy jsou degradovány enzymem katechol-omethyltransferázou (COMT) a MAO kyselina vanilmandlová moč dopamin kyselina homovanilová moč

Neurotransmitery - GABA (gama-aminobutyrová kyselina) nejdůležitější inhibiční neurotransmiter v mozku syntéza: GABA shunt (= odbočka Krebsova cyklu) v CNS, prodloužené míše, mozkové kůře a mozečku

Neurotransmitery - Histamin je produkován dekarboxylací His v bazofilech a žírných buňkách účinkuje v imunitní odpovědi organismu a jako neurotransmiter zvyšuje permeabilitu kapilár Obrázek byl převzat z http://www.sbuniv.edu/~ggray/che3364/b1c25out.html

Neurotransmitery - Serotonin = 5-hydroxytryptamin silný vasokonstrikční účinek v hladkém svalstvu je syntetizován z Trp ovlivňuje náladu, bolest a chuť k jídlu nízké hladiny serotoninu jsou spojovány s některými druhy depresí

Neurotransmitery aminokyseliny Glycin (Gly) Glycin (Gly) je syntetizován ze serinu inhibiční neurotransmiter v mozkovém kmeni a prodloužené míše (Gly otevírá Cl - kanály) je degradován na oxalát Obrázek byl převzat z http://themedicalbiochemistrypage.org/amino-acid-metabolism.html#glycine

Neurotransmitery aminokyseliny Glutamát Glutamát (Glu) je hlavním excitačním neurotransmiterem v CNS 3 typy ionotropních glutamátových receptorů v postsynaptických neuronech: kainátový receptor 2-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxalonpropionové kyseliny (AMPA) receptor N-methyl-D-aspartátový (NMDA) receptor glutamát-glutaminový cyklus je důležitým metabolickým procesem v CNS

Obrázek byl převzat z učebnice: J.Koolman, K.H.Röhm/Color Atlas of Biochemistry, 2 nd edition, Thieme 2005

Neurotransmitery peptidy Endogenní opioidy endorfiny, enkefaliny, dynorfiny jsou endogenní opioidní peptidy váží se na opioidní receptory v nervovém systému a dalších tkáních silný analgetický účinek a tlumení kašlacího reflexu opioidní receptory plní mnoho důležitých rolí v mozku a periférii modulace bolesti, plní rozmanité funkce v kardiovaskulárním systému a trávicím traktu

Syntéza endogenních opioidů Endogenní opioidy jsou peptidy syntetizované z proopiomelanokortinu (POMC) v nervové tkáni. POMC byl izolován z hypothalamu, hypofýzy, nadledvin a placenty sekrece opioidů je fluktující a individuální (zvyšuje se během pracovního výkonu a fyzického cvičení) Obrázek byl převzat z http://www.porodnici.cz/endogenni-opioidy-a-modulace-porodni-bolesti

Výskyt endogenních opioidů v CNS Endorfiny jsou produkovány hypofýzou a hypotalamem během fyzické aktivity, milostného aktu a orgasmu, tlumí bolest - vykazují nejvyšší afinitu k μ1-opioidním receptorům μ-opioidní receptory jsou receptory, přes něž působí morfin Enkefaliny jsou pentapeptidy účastnící se vnímání tupé bolesti (nocicepce) - vyskytují se bazálních gangliích a limbickém systému Dynorfiny byly nalezeny v substantia nigra a v zadním laloku hypofýzy