biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

Transkrypt

1 biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski michal.michalowski@uwr.edu.pl

2 Sienkiewicza 21 (Katedra Fizjologii i Neurobiologii Molekularnej) Chałubińskiego 3 (Samodzielna Pracownia Biofizyki Układu Nerwowego)

3

4 narządy zmysłów: węch i smak

5 receptory zapachu i smaku Zmysł węchu i smaku: zmysły chemiczne. Odbieranie za pomocą chemoreceptorów zlokalizowanych we wnętrzu organizmu (interoreceptory). Narząd węchu - umieszczony w nabłonku węchowym, w górnej części jamy nosowej (5 mln komórek zmysłowych + nos zewnętrzny). Kubki smakowe - to receptor smaku umieszczone na brodawkach języka, podniebieniu, górnej części przełyku i krtani. Rozróżnianych jest 5 smaków: słony, kwaśny, słodki, gorzki i umami.

6 narządy zmysłów: węch

7 budowa receptora zapachu Budowa komórki węchowej: akson ciało komórki dendryt z kolbką węchową (nici węchowe => białka receptorowe) Białko receptorowe: budowa ogólna identyczna: siedem alfa helis transmembranowych połączonych pętlami (7TM) o percepcji określonego zapachu decydują pojedyncze specyficzne aminokwasy w każdej komórce węchowej z reguły jeden rodzaj białka 7TM wiążący substancje o określonych właściwościach chemicznych (np. aromatyczne, alifatyczne)

8 opuszka węchowa kłębuszki węchowe komórki mitralne i pędzelkowate nabłonek węchowy komórki (receptory) węchowe

9 Gs (Gαs, Gsα, or Gs protein) aktywacja produkcji camp z ATP (Gαs = Adenylate Cyclase stimulator), Gi (Gαi, or Gi/G0 or Gi protein) - inhibicja produkcji camp z ATP (Gαi = Adenylyl Cyclase inhibitor), Gq (Gαq, or Gq/11) aktywacja fosfolipazy C (dalej PiP2, DAG, IP3, PKC)

10

11 Aktywacja receptora zapachu Białka receptorowe zapachu działają na zasadzie receptorów metaboptropowych. aktywacja receptora (związanie ligandu) => zmiany konformacyjne => aktywacja białka G => aktywacja cyklazy adenylanowej (ATP => camp) => otwarcie kanału dla jonów Na+ i Ca2+ => depolaryzacja finalnie: depolaryzacja => potencjał czynnościowy => akson do opuszki węchowej

12

13

14 przekazywanie sygnału I sygnał z komórek węchowych kłębuszki węchowe (synapsa z komórkami:) okołokłębuszkowymi mitralnymi ośrodek węchu komórki ziarniste (synapsa za kłębuszkiem)

15 przekazywanie sygnału II Komórka okołokłębuszkowa: synapsa pobudzająca z kłębuszkiem węchowym, synapsa hamująca (na ogół) z komórką mitralną Komórka ziarnista: synapsy dendro-dendrytyczne z komórkami mitralnymi, dwukierunkowe oddziaływanie: komórka mitralna => glutaminian => receptor NMDA i pobudzenie komórki ziarnistej => kolejna synapsa, uwolnienie GABA, hamowanie komórki mitralnej Efekt: hamowanie oboczne razem ze specyficzną pobudliwością: rozszerzenie spektrum odbieranych zapachów.

16

17

18 Narzady zmyslow: Smak.

19 budowa receptora smaku Budowa komórki smakowej: część szczytowa z włoskiem smakowym część podstawno-boczna (kontakt z włóknami nerwowymi) Ślina z rozpuszczonymi substancjami trafia do kubka smakowego przez otwór smakowy => kontakt z receptorami jonotropowymi i metaboptropowymi na szczycie komórki

20

21

22

23

24 Przekazywanie sygnału Smak słony: jony Na+ wnikają do cytoplazmy przez kanały jonowe powodując depolaryzację Smak kwaśny: jony H+ wnikają przez kanały protonowe oraz otwierają kanały dla jonów Na+ i zamykają dla jonów K+ powodując depolaryzację Smak słodki i umami: receptory metabotropowe z białkiem G => cyklaza adenylowa => zamknięcie kanałów K+ => depolaryzacja Smak gorzki: receptor metabotropowy z białkiem G => a.) PLC => PIP2 => DAG => PKC => zamknięcie kanału potasowego => IP2 => Ca2+ z siateczki śródplazmatycznej b.) FDE => unieczynnienie camp => otwarcie kanałów Ca2+ oraz Na+ również: bezpośrednie zamknięcie kanałów potasowych

25

26 Wech i smak: The end.