Биохимия центральной нервной системы презентация

Содержание

План Структура и функции нервной системы Особенности химического состава головного мозга Химические основы возникновения и проведения нервных импульсов Патобиохимия нервной системы

Слайд 1 created by Eugene A. Zhidcov
Доцент Шелепина Е.П.
Биохимия ЦНС


Слайд 2План
Структура и функции нервной системы
Особенности химического состава головного мозга
Химические основы возникновения

и проведения нервных импульсов
Патобиохимия нервной системы

Слайд 3Функции Нервной Системы
Регулирует физиологические и биохимические процессы. Координирует 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.



Слайд 4Морфологический Состав Головного Мозга
1. Нейроны - нервные клетки, участвующие в генерации

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

Тело

Дендриты
аксон

Ядро


Слайд 5Морфологический Состав Головного Мозга
2. Нейроглия - система обкладочных 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


Слайд 6Химический Состав Головного Мозга


Слайд 7Белки Головного Мозга
I. Простые белки
1. Растворимые - 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


Слайд 8Нейроспецефические Белки
Белок s-100 - гетерогенный кислый Сa-связывающий белок, 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.

Слайд 9Некоторые Нейропептиды


Слайд 10Ферменты В Нервной Ткани

В нервной ткани присутствуют все 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


Слайд 11Липиды Головного Мозга
Содержание в нервной ткани очень высоко (особенно в миелине).
Являются

важнейшим структурным компонентом мембран нейронов,
определяющим их физиологические свойства. Характерно большое разнообразие их и наличие специфических индивидуальных разновид-
ностей липидов:

Слайд 12Липиды Головного Мозга


(в процентах к общим липидам)


Слайд 13фосфолипиды
Фосфоглицериды
- Ф-холин
- Ф-этаноламин
- 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-


Слайд 14Сфинголипидозы
1. Болезнь Гоше - замена галактозы на глюкозу 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)


Слайд 15Особенности Метаболизма Нервной Ткани
Высокий аэробный обмен (газообмен в 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.

Слайд 16Обмен Белков И Аминокислот
α-кетоглутарат
NH3
NADH2
NAD+
α-глутамат
α-глутамат
глутамин
NH3
АТФ
АДФ
α-глутамат
ГАМК
CO2
Глутамат-
декарбоксилаза
витамин В6
Нейромедиатор
возбуждения
Нейромедиатор
торможения
HOOC-CH2-CH2-C-COOH
O
HOOC-CH2-CH2-CH-COOH + 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


Слайд 17Работа Na-k-атфазы
Внеклеточная
жидкость
цитозоль
мембрана
Na-K насос



Слайд 18Строение Φ-зависимого Na+ Канала


Слайд 19Строение Синапса
синапс
Пресинаптическое
аксонное
окончание
митохондрия
Синаптические
пузырьки
рецепторы
Синаптическая
щель


Слайд 20Выделение Медиатора (Экзоцитоз)
Синаптический
пузырёк
Молекулы нейромедиатора
Постсинаптическая мембрана
1) синаптический пузырёк с нейромедиатором
2) входящий Ca2+-ток
3)

выброс нейромедиатора (экзоцитоз)
4) реаптейк - обратный захват медиатора (эндоцитоз)

Слайд 21Типы Рецепторов
1) Ионотропные - рецепторы, связанные с ионными 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


Слайд 22Виды Рецепторов
1. Холинорецепторы - состоят из 5 субъединиц. 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


Слайд 234. Адренорецепторы
норадреналин
G-белок
Аденилат-
циклаза
К+-канал

Протеин-
киназа


Слайд 24Нейромедиаторы
Требования к нейромедиаторам:
- в нервных волокнах должны содержаться 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).


Слайд 25Виды Нейромедиаторов
1. Ацетилхолин - синтезируется из холина и 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


Слайд 262. Норадреналин - синтезируется из тирозина. Синтезируется в 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


Слайд 27
HO
HO
CH2-CH2-NH2
Обмен дофамина


HO
HO
CH2
C=O
OH
HO
HO
CH2-CH2-NH2
KOMT
MAO
Дегидроксифенолуксусная кислота
3-метокситирамин

СH3O
HO
CH2
C=O
OH
KOMT
MAO
Гомованилиновая кислота


Слайд 28Метаболизм норадреналина

HO
OH
CH-CH2-NH2
OH

OH
HO
CH-C
OH
O
H
L-3,3-диоксиминдальный
альдегид
МАО

HO
KOMT
H3CO
CH-CH2-NH2
OH
норметанефрин

H3CO
HO
COOH
Ванилиновая кислота


Слайд 294. Серотонин - образуется нейронами ядер шва из 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


Слайд 305. Глутамат - образуются путём дезаминирования глутамина или 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.


Слайд 31Возможные пути нарушения синаптической передачи
1. На уровне синтеза нейромедиатора
2. На уровне

выделения нейромедиатора

3. На уровне восприятия медиатора рецептором


Слайд 32Патобиохимия Нервной Системы
1) Миастения - уменьшение числа холинорецепторов
3) болезнь Паркинсона -

дегенерация дофамин содержащих ней-
ронов нитростриарного проводящего пути

4) Депрессия - из-за истощения запасов моноаминовых нейроме-
диаторов в нейронах.

2) Шизофрения - из-за гиперреактивности дофаминовых рецепто-
ров в нейронах.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика