На конце аксона есть синапс

В этой шпаргалке мы будем разбирать тему синапса для ЕГЭ по биологии.

Синапс — область контакта между двумя клетками с целью передачи нервного импульса. 👾

Вот что нужно знать о синапсе для ЕГЭ по биологии:

📌 какое строение имеет синапс?

📌 какие виды синапсов бывают?

📌 как работает синапс?

Строение синапса

В классическом представлении синапс имеет:

• КОНЕЦ АКСОНА (иногда называют терминаль аксона), где расположены ВЕЗИКУЛЫ С НЕЙРОМЕДИАТОРАМИ
• на конце аксона находится ПРЕСИНАПТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА
• постсинаптический нейрон, на котором расположена ПОСТСИНАПТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА с РЕЦЕПТОРАМИ
• между двумя мембранами есть СИНАПТИЧЕСКАЯ ЩЕЛЬ

Виды синапсов

👉🏻 По типу передачи нервного импульса различают:

• электрические синапсы, где нервный импульс проводится БЕЗ УЧАСТИЯ МЕДИАТОРОВ, а нейрон возбуждается ЭЛЕКТРИЧЕСКИ

🌈 они проводятся очень быстро, но у животных КРАЙНЕ РЕДКИ

🌈 в качестве примера подойдут нейроны дыхательного центра продолговатого мозга 🤗

• химические синапсы, осуществляемые с помощью НЕЙРОМЕДИАТОРАМИ

❗Большинство синапсов нервной системы — химические, НА ЕГЭ РАССМАТРИВАЕМ ЕГО 🙂

👉🏻 По типу действия различают:

• возбуждающие: усиливают нервный импульс
• тормозные: ослабляют нервный импульс

👉🏻 По месту расположения синапсы могут возникать:

• между аксоном и телом другой нервной клетки
• между аксоном и дендритом другой нервной клетки
• между аксоном и аксоном другой нервной клетки

Дальше будем рассматривать первый тип, но механизм работы будет ОДИНАКОВЫЙ ДЛЯ ВСЕХ химических синапсов 🙂

Механизм работы синапса

А вот теперь ушки навострили и внимание: мы рассматриваем механизм ХИМИЧЕСКОГО синапса, потому что в электрическом рассматривать особо нечего — я описала его ВЫШЕ в классификации синапсов)

1) нервный импульс достигает конца аксона, где располагаются ВЕЗИКУЛЫ С НЕЙРОМЕДИАТОРАМИ, а пришедшее возбуждение подталкивает везикулы к ПРЕСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ;

2) нейромедиаторы путем ЭКЗОЦИТОЗА выбрасываются в СИНАПТИЧЕСКУЮ ЩЕЛЬ (см. рисунок).

Нейромедиаторы — химические вещества, которые могут передавать возбуждение другим клеткам, связываясь с рецепторами их мембран;

3) Нейромедиаторы связываются с РЕЦЕПТОРАМИ ПОСТСИНАПТИЧЕСКОГО НЕЙРОНА, и вызывают его возбуждение!

ВСЁ! На ЕГЭ будет достаточно написать три этих пункта и вы в шоколаде!

Но мы хотим ведь понимать СУТЬ, поэтому давайте разберёмся, почему это всё так работает 🙂

У мембраны клетки есть в норме заряд: внутри — ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ, а снаружи — ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ, выглядит примерно так:

Когда нейромедиатор связывается с рецептором, то в мембране этого рецептора открываются КАНАЛЫ для прохождения ионов (вспомните про Na, К -насос, там тоже ионы через мембрану бегают), и ионы Na+ этим ОХОТНО ПОЛЬЗУЮТСЯ и поступают В КЛЕТКУ, поэтому может наблюдать такую картинку:

Мембрана меняет заряд с МИНУСА на ПЛЮС (можно сказать, что деполяризуется), и возникает возбуждение!

Организация
нервной клетки

Нейрон является
основным клеточным элементом нервной
ткани, обладающим высоким уровнем
дифференцировки. В нейроне различают
как ультраструктурные элементы,
характерные для любой клетки организма,
так и элементы, являющиеся уникальными
для нейрона (рис. 5.1).

Рис. 5.1.
Микроструктуры нейрона

Нейрон можно
разделить на тело (в котором содержится
цитоплазма и ядро) и периферическую
зону (к ней относится дендритическая
зона клетки и осевой цилиндр аксона).
Дендритическая часть является рецепторной
зоной, так как именно на ней расположено
наибольшее количество синапсов, которые
обеспечивают сбор информации от других
нейронов или из окружающей среды. Особую
чувствительность имеет место у основания
аксона — так называемый аксонный
холмик. Именно
в этом месте чаще всего возникает
возбуждение, которое потом распространяется
вдоль аксона.

При окрашивании
нервной ткани анилиновыми красителями
в цитоплазме нервных клеток выявляется
базофилъное
вещество в
виде глыбок и зерен различных размеров
и формы¹.

Другие названия
— «субстанция Ниссля» или «тигроид».

Базофильные глыбки
локализуются в теле нейрона и его
денд-ритах, но никогда не обнаруживаются
в аксонах и их конусовидных основаниях
— аксонных холмиках (рис. 5.2, а).
Базофильные
глыбки цитоплазмы нейронов характеризуются
высоким содержанием рибонуклеопротеидов
и являются по своей сути гранулярной
эндоплазматической сетью. Обилие
эндоплазматической сети в нейронах
соответствует высокому уровню
синтетических процессов в цитоплазме,
в частности, биосинтеза белков. Степень
ориентации цистерн гранулярной
эндоплазматической сети в нейронах
разных типов неодинакова. Максимально
упорядочение они располагаются в
мотонейронах спинного мозга [3].

Рис. 5.2.
Базофильное вещество и нейрофибриллярный
аппарат в нервных

клетках: а —
базофильное вещество: 1 — глыбки
базофильного вещества;

2 — аксональный
холмик; 3 — аксон; 4 — дендриты;

б — нейрофибриллярный
аппарат нервной клетки [3]

Для аксонов, не
имеющих органелл, синтезирующих белок,
характерен постоянный ток цитоплазмы
от тела клетки по направлению к синапсам
со скоростью от 1 мм и выше в сутки,
поддерживающий их целостность и
функциональную активность. При нарушении
нормальной деятельности эндоплазматической
сети каким^:либо
повреждающим агентом (например,
радиацией) в периферические синапсы
со временем перестают поступать
медиаторы и другие вещества, необходимые
для их работы. Поэтому через 1-2 месяца
после облучения метаболизм нейронов
начинает ухудшаться вплоть до полной
блокировки электрических импульсов.
Такое явление наблюдается во время
«отсроченной» гибели нейронов, вызванной
локальным облучением участков нервной
ткани¹.

(¹ Например,
как последствие лучевой терапии
злокачественных опухолей мозга).

Если же нервная
ткань подвергается массированному
воздействию очень больших доз радиации,
то гибель нейронов наступает очень
быстро из-за разрушения нейронных
мембран².

(² Этот
феномен получил название «церебральной
гибели» организма, вызванной резким
нарушением функции мозга при дозах
облучения более 100 Гр).

Таким образом,
можно говорить о двух формах гибели
нервных клеток, одна из которых вызвана
повреждением генетического аппарата
нейрона, а вторая — нарушением целостности
его мембранных органоидов [14].

Применяя при
окраске нервной ткани различные
красители, мы можем выявлять различные
структуры. Например, при окрашивании
нервных клеток метиленовой синью можно
выявить базофильное вещество, а при
окрашивании (импрегнации) нервной ткани
нитратом серебра в цитоплазме нейронов
выявляются нейрофибриллы
и микротрубочки.
Первые
образуют плотную сеть в теле клетки и
ориентированы параллельно в составе
дендритов и аксонов, включая их тончайшие
концевые ветвления (рис. 5.2, б). Электронной
микроскопией установлено, что
нейрофибриллам соответствуют пучки
нейрофиламентов (тонких волокон)
диаметром 6-10 нм и микротрубочек диаметром
20-30 нм, расположенных в теле и дендритах
между базофильными глыбками и
ориентированных параллельно в аксоне.
Как уже отмечалось выше, микротрубочки
нужны нейрону для организации тока
синтезированных в тигроиде медиаторов
по аксону от сомы клетки до синаптического
окончания.

Комплекс Гольджи
в нервных
клетках при световой микроскопии виден
как скопление различных по форме
колечек, извитых нитей, зернышек,
распределенных в средней зоне тела
клетки. Под электронным микроскопом
выявляются многочисленные, типичные
для этой органеллы структуры. Особенно
четко комплекс Гольджи выявляется в
чувствительных нейронах спинномозговых
узлов.

Митохондрии
расположены
как в теле нейрона, так и во всех его
отростках. Нервная ткань потребляет
очень много энергии, необходимой для
функционирования Na/K-насоса
и поддержания постоянного мембранного
потенциала, необходимого для генерации
электрических импульсов. Чтобы осознать
масштабы производства электрической
энергии нервной таканью, можно обратить
внимание на то, что каждую секунду
нервная система человека генерирует
несколько миллиардов нервных импульсов!
Для выработки этой энергии нужно много
АТФ, которая вырабатывается в митохондриях.
Кроме того, большое количество АТФ
необходимо для функционирования
синаптического аппарата — как для
разрушения синаптических пузырьков,
так и для поглощения медиатора (или
продуктов его распада) обратно в синапс.
Поэтому особенно богата митохондриями
цитоплазма нервных клеток в концевых
аппаратах аксонах — в синапсах (рис.
5.3).

Хотя зрелые нервные
клетки не делятся, наличие клеточного
центра в
настоящее время установлено в нейронах
почти всех отделов нервной системы. Он
находится чаще всего около ядра нейрона.

Специфическими
элементами нервных клеток являются их
отростки — аксон и дендриты. Длинный
отросток нейрона — аксон специализируется
на проведении нервного импульса от
тела клетки. Пучки аксонов образуют
нервы. Обычно
аксоны длиннее дендритов и менее
ветвисты. Аксон нейрона может быть
покрыт слоем миелина, который изолирует
нерв и ускоряет проведение по нему,
хотя часть аксонов не имеют миелиновой
оболочки.

Основное отличие
аксона от дендрита — наличие синапса
на его
окончании. Понятие синапса ввел
английский физиолог Шер-рингтон. Синапс
— это специализированный контакт,
через который осуществляется передача
из нейрона или на нейрон возбуждающих
или тормозящих влияний (рис. 5.3).

Он представляет
собой расширенную часть аксона, в
которой располагаются синаптические
пузырьки, заполненные медиатором
(ацетилхолином, адреналином и др.). Если
к синапсу поступает нервный импульс,
пузырьки лопаются и медиатор выходит
в синаптическую щель — к постсинаптической
мембране следующей нервной клетки или
рабочего органа. Таким образом информация
передается к следующему нейрону, мышце
или железе.

Рис. 5.3.
Строение синапса:

1 — микротрубочки;
2 — митохондрии; 3 — синаптические
пузырьки

с медиатором; 4 —
пресинаптическая мембрана; 5 —
постсинаптическая

мембрана; 6 —
рецепторы; 7 — синаптическая щель

В основу классификаций
синапсов положено разделение синапсов
по месту контакта. Основными являются
три вида синапсов:

1. аксосоматаческий;

2. аксодендритический;

3. аксоаксонный.

Рис. 5.4.
Классификация синапсов

У низших видов
животных выявлены соматоаксонные,
сомато-дендритические, соматосоматичные,
дендросоматные (рис. 5.4,5.5).

Рис. 5.5.
Расположение основных видов синапсов
на теле нейрона:

1 — аксодендритический
синапс; 2 — аксосоматический синапс;

3 — аксоаксонный
синапс; 4 — дендрит; 5 — сома; 6 — аксонный
холмик;

7 — аксон; 8 —
пресинаптическое окончание

Аксосоматические
и аксодендритические синапсы могут
быть возбуждающими или тормозными, в
зависимости от природы медиатора и
рецепторов постсинаптической мембраны.
Аксо-аксонные синапсы являются
тормозными, так как блокируют проведение
возбуждения по аксону принимающей
клетки при помощи пресинаптического
торможения.

Дендриты — короткие
ветвящиеся образования, напоминающие
ветви дерева (откуда и пошло их название),
хотя у чувствительных нейронов дендриты
могут быть длинными и прямыми. По
дендритам нервный импульс движется к
телу клетки, в то время как по аксону —
наоборот. Способ разветвления у различных
типов нейронов относительно постоянный.
Дендриты отходят от любой части сомы,
отход дендрита представляет собой
коническое возвышение, которое
продолжается в главный стволовой
дендрит, а уже он подразделяется на
перифиричные, вторичные, тройничные
ветви.

На дендритах есть
специализированные образования,
называемые шипиковым
аппаратом. Шипиковый
аппарат представлен цистернами
эндоплазматического ретикулума. Чаще
всего ши-пики расположены в утолщенном
конусе, у разных клеток количество
шипиков различно, больше всего их в
клетках Пуркинье, в пирамидных клетках
коры головного мозга, в клетках хвостатого
ядра головного мозга. Шипики
предположительно увеличивают контактную
поверхность и, как считается, играют
значительную роль в модификации
синапсов, а следовательно, в памяти,
обучении и т. д.

Вопросы и задания

/. Выполните
задания и ответьте на вопросы.

1. Какие клеточные
   органеллы входят в состав нейрона?

2. Какие отростки
   имеют нервные клетки? Чем они различаются?

3. Какую роль играют
   шипики в деятельности мозга?

4. Как устроен
   синапс?

5. Какие бывают
   синапсы (в зависимости от их локализации
   на нейронах)?

II.
Выберите правильный вариант ответа.

1. Какие
ультраструктурные элементы клетки
характерны не только для нейрона, но и
для других клеток человека:

а) тигроид;

б) ядрышко;
в)дендриты;
г)аксон?

2. Какие
ультраструктурные элементы клетки
характерны только для нейрона и
отсутствуют в других клетках человека:

а) рибосомы;

б) митохондрии;
в)эндоплазматическая
сеть;
г) синапсы?

3. Чем аксон
принципиально отличается от дендрита:

а) аксон один, а
дендритов всегда много;

б) аксон длинный,
а дендриты короткие;
в)дендриты
ветвятся, а аксон — нет;

г) на конце аксона
есть синапс?

4. Как называется
синапс, оканчивающийся на теле
другого
нейрона:

а) аксосоматический;

б) аксодендритический;

в) аксоаксонный;

г) дендросоматический?

5. Какой синапс
всегда является тормозным:

а) аксосоматический;

б) аксодендритический;

в)аксоаксонный;

г) дендросоматический?

6. Какая часть
нервной клетки может быть покрыта
миелином:

а) тело;

б) аксон;

в) дендрит;

г)синапс?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  20.09.2019551.42 Кб0АП.doc

• #
• #
• #
• #

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD

---

Аксон (греч. ἀξον — ось) — нервное волокно, длинная, вытянутая часть нервной клетки (нейрона), отросток или нейрит, элемент, который проводит электрические импульсы далеко от тела нейрона (сомы).

Строение нейрона

Нейрон состоит из одного аксона, тела и нескольких дендритов, в зависимости от числа которых нервные клетки делятся на униполярные, биполярные, мультиполярные. Передача нервного импульса происходит от дендритов (или от тела клетки) к аксону. Если аксон в нервной ткани соединяется с телом следующей нервной клетки, такой контакт называется аксо-соматическим, с дендритами — аксо-дендритический, с другим аксоном — аксо-аксональный (редкий тип соединения, встречается в ЦНС, участвует в обеспечении тормозных рефлексов).

В месте соединения аксона с телом нейрона находится аксонный холмик — именно здесь происходит преобразование постсинаптического потенциала нейрона в нервные импульсы, для чего требуется совместная работа натриевых, кальциевых и как минимум трех типов калиевых каналов.

Питание и рост аксона зависят от тела нейрона: при перерезке аксона его периферическая часть отмирает, а центральная сохраняет жизнеспособность. При диаметре в несколько микрон длина аксона может достигать у крупных животных 1 метра и более (например, аксоны, идущие от нейронов спинного мозга в конечности). У многих животных (кальмаров, рыб, кольчатых червей, форонид, ракообразных) встречаются гигантские аксоны толщиной в сотни мкм (у кальмаров — до 2-3 мм). Обычно такие аксоны отвечают за проведение сигналов к мышцам. обеспечивающим «реакцию бегства» (втягивание в норку, быстрое плавание и др.). При прочих равных условиях с увеличением диаметра аксона увеличивается скорость проведения по нему нервных импульсов.

В протоплазме аксона — аксоплазме — имеются тончайшие волоконца — нейрофибриллы, а также микротрубочки, митохондрии и агранулярная(гладкая)эндоплазматическая сеть. В зависимости от того, покрыты ли аксоны миелиновой (мякотной) оболочкой или лишены её, они образуют мякотные или безмякотные нервные волокна.

Миелиновая оболочка аксонов имеется только у позвоночных. Её образуют «накручивающиеся» на аксон специальные шванновские клетки, между которыми остаются свободные от миелиновой оболочки участки — перехваты Ранвье. Только на перехватах присутствуют потенциал-зависимые натриевые каналы и заново возникает потенциал действия. При этом нервный импульс распространяется по миелинизированным волокнам ступенчато, что в несколько раз повышает скорость его распространения.

Концевые участки аксона — терминали — ветвятся и контактируют с другими нервными, мышечными или железистыми клетками. На конце аксона находится синаптическое окончание — концевой участок, контактирующий с клеткой-мишенью. Вместе с постсинаптической мембраной клетки-мишени синаптическое окончание образует синапс. Через синапсы передаётся возбуждение.^[1]

Анатомия

Аксоны — в действительности первичные линии передачи сигналов нервной системы, и как связки они помогают составлять нервные волокна. Индивидуальные аксоны являются микроскопическими в диаметре (типично 1 мкм в сечении), но могут достигать нескольких метров. Самые длинные аксоны в человеческом теле, например, аксоны седалищного нерва, которые простираются от позвоночника к большому пальцу ноги. Эти волокна единственной ячейки седалищного нерва могут увеличиться до метра или еще длинее.^[2]

У позвоночных животных, аксоны многих нейронов вложены в ножны в миелине, который сформирован любым из двух типов глиальных ячеек: Ячейки Schwann ensheathing периферийные нейроны и oligodendrocytes изолирование таковых из центральной нервной системы. По myelinated волокнам нерва, промежутки в ножнах, известных, поскольку узлы Ranvier происходят в равномерно-раздельных интервалах. Myelination имеют очень быстрый способ электрического распространения импульса, названного скачкообразным. Demyelination аксоны, который вызывает множество неврологических признаков, типичных для заболевания под названием «рассеянный склероз». Аксоны некоторой ветви нейронов, формирующие имущественные залоги аксона, могут быть разделены на множество меньших ветвей, названных telodendria. По ним bifurcated импульс распространяются одновременно, для сигнализиции больше, чем одной ячейки другую ячейку.

Физиология

Физиология может быть описана Моделью Hodgkin-Huxley, распространённой на позвоночных животных в уравнениях Frankenhaeuser-Huxley. Периферийные волокна нерва могут быть классифицированы на основанные, на аксонально-скоростные проводимости, mylenation, размеры волокна и т.д. Например, есть медленное проведение unmyelinated С fibers волокна и более быстрое проведение myelinated Aδ fibers волокна. Более сложное математическое моделирование проводится сегодня. Есть несколько типов сенсорных — таких как motorfibers. Другие волокна, не упомянутые в матеоиале — например, волокна автономной нервной системы

Двигательная функция

В таблице паказаны моторные нейроны, которые имеют два вида волокон:

Двигательная функция

Тип	Классификация	Диаметр	Миелин	Скорость проводимости	Связанные мускульные волокна
α	Aα	13-20 мкм	Yes	80-120 m/s	Extrafusal muscle fibers
γ	Aγ	5-8 мкм	Yes	4-24 m/s[3][4]	Intrafusal muscle fibers

Сенсорная функция

Различные сенсорные рецепторы возбуждаются различными типами волокон нерва. Proprioceptors возбуждены типом Ia, Ib и II сенсорными волокнами, механорецепторы — типом II и III сенсорными волокнами и типом nociceptors и thermoreceptors.

Сенсорные типы волокна

Типы	Классификация	Диаметр	Миелин	Скорость проводимости	Связанные сенсорные рецепторы
Ia	Aα	13-20 мкм	Yes	80-120 m/s	Primary receptors of muscle spindle
Ib	Aα	13-20 мкм	Yes	80-120 m/s	Golgi tendon organ
II	Aβ	6-12 мкм	Yes	33-75 m/s	Secondary receptors of muscle spindle All cutaneous mechanoreceptors
III	Aδ	1-5 мкм	Thin	3-30 m/s	Free nerve endings of touch and pressure Nociceptors of neospinothalamic tract Cold thermoreceptors
IV	C	0.2-1.5 мкм	No	0.5-2.0 m/s	Nociceptors of paleospinothalamic tract Warmth receptors

Автономная функция

Автономная нервная система имеет два вида периферийных волокон:

Моторные типы волокна

Typы	Классификация	Диаметр	Миелин[5]	Скорость проводимости
preganglionic fibers	B	1-5 мкм	Yes	3-15 m/s
postganglionic fibers	C	0.2-1.5 мкм	No	0.5-2.0 m/s

Рост и развитие аксона

Рост аксонов происходит через их окружающую среду, в виде конуса роста, который находится в наконечнике аксона. Конус роста имеет широкий лист как расширение, названное lamellipodia, которое содержат выпячивания, названные filopodia. Filopodia — механизм, представляющий процесс придержки поверхностей. Он анализирует ближайшую окружающую среду. Актин играет главную роль в подвижности этой системы. Окружающие среды с высокими уровнями молекул прилипания ячейки или «КУЛАКА» создают идеальную окружающую среду для аксонального роста. Это, кажется, обеспечивает «липкую» поверхность для аксонов, для раста вперед. Примеры КУЛАКА, определенного для нервных систем включают: N-КУЛАК, neuroglial КУЛАК или NgCAM, ПОМЕТЬТЕ 1, МЭГ, и DCC, все из которых — часть суперсемьи иммуноглобулина. Другой набор молекул звонковый, внеклеточные матричные молекулы прилипания также обеспечивают липкое основание для аксонов, чтобы расти вперед. Примеры этих молекул включают laminin, fibronectin, tenascin, и perlecan. Некоторые из них — поверхность, привязанная к ячейкам и таким образом действуют, как короткие аттрактанты диапазона или repellents. Другие — difusible лиганды и таким образом могут долго сохранять эффекты диапазона.

Ячейки звонковые, ячейки указательного столба помогают в руководстве ростом аксона нейронала. Эти ячейки — типично другой, иногда незрелый, нейроны.

История

Часть первой внутриклеточной регистрации в нервной системе была сделана в конце 1930-ых учёными K. Капуста и H. Куртис. Алан Ходгкин и Эндрю Хакслей также использовали аксон гиганта кальмара (1939), и в 1952 они получили полное количественное описание действия ионного основания потенциала, введя формулировку Модели Hodgkin-Huxley. Ходгкину и Хакслей, были предтавлены совместно на паолучение Нобелевской премии по этой работе в 1963. Формулы, детализирующие аксональную проводимость были расширены на позвоночных животных в уравнениях Frankenhaeuser-Huxley. Erlanger и Gasser ранее развивали систему классификации для периферийного[5] волокна нерва, основанные на аксональной скорости проводимости, myelination, размере волокна и т.д. Даже и сейчас наше понимание биохимического процесса распространения действия потенциала продвинулось, и теперь он включает много деталей об индивидуальных каналах иона.

Рана

Основная статья: Рана

На серьёзном уровне, рана нерва может быть описана как neuropraxia, axonotmesis, или neurotmesis. Сотрясение мозга считают умеренной формой разбросанной аксональной раны ^[6].

См. также

• Сенсорные нервы
• Сенсорный рецептор
• Нейрон
• Аксональный поиск пути
• Аксональный транспорт
• Аксон-рефлекс
• Конус роста
• Дендрит
• Валлерова дегенерация — при разрыве аксона

Примечания