Синаптические везикулы и их типы

•Любой медиатор в пресинаптических нервных окончаниях содержится в везикулах.

•Выделяют два типа везикул

1)мелкие везикулы (диаметром около 50 нм); они однородны по размерам и содержат классический медиатор.

2)крупные везикулы (диаметром около 100 нм); они неоднородны по размерам и содержат пептиды, которые помимо медиаторной функции могут модулировать синаптическую передачу

Синаптические везикулы и их типы

•Все синаптические везикулы образуются в теле нервной клетки из эндоплазматического ретикулюма и цистерн аппарата Гольджи. Затем они транспортируются по аксону в нервные окончания.

•Крупные везикулы заполняются медиатором (пептидом) непосредственно в соме нейрона.

Синаптические везикулы и их типы

•Мелкие везикулы содержат АТФ, ионы, ферменты, а их мембрана имеет протоновые насосы. С участием этих насосов (главным образом, в пресинаптическом окончании) происходит наполнение мелких везикул медиатором, концентрация которого достигает в них высоких значений (около 100 ммоль/л).

Синаптические везикулы и их типы. Пулы

•Мелкие везикулы в пресинаптическом окончании формируют два основных пула:

пул 1 пул 2.

Синаптические везикулы и их типы

Пул 1

– это относительно небольшой пул, готовый к немедленному экзоцитозу, т.е. это запас медиатора, способного освободиться в течение короткого промежутка времени.

Пул 1 содержит 10-50 везикул и при истощении пополняется в течение 5-12 секунд.

Синаптические везикулы и их типы

Вероятность освобождения кванта из пула 1 пропорциональна количеству везикул в пуле.

Размер пула 1 является постоянной величиной и определяет эффективность работы синапса.

Синаптические везикулы и их типы

Пул 2

– это относительно большой пул, везикулы которого не участвуют в секреции, но могут перемещаться по мере необходимости в пул 1, т.е. пул 2 – это мобилизационный запас медиатора, упакованного в везикулу. Везикулы этого пула с определенной скоростью могут пополнять запас доступного медиатора

Переход везикул из пула 2 в пул 1регулируется внутриклеточной концентрацией ионов кальция.

Пути освобождения медиатора из синапса.

•В основе освобождения медиатора лежит процесс экзоцитоза

•Существуют два механизма освобождения медиатора и всего содержимого везикулы в синаптическую щель.

Пути освобождения медиатора из синапса

Первый механизм – это классический экзоцитоз, при котором происходит полное слияние везикулы с пресинаптической мембраной. В этом случае все содержимое везикулы (медиатор, АТФ, ионы, ассоциированные белки и ферменты) оказывается в синаптической щели.

• Второй механизм – это экзоцитоз, протекающий без полного слияния везикулы с пресинаптической мембраной и с частичным освобождением медиатора.

Пути освобождения медиатора из синапса

•Он характеризуется формированием временной поры (канала) в пресинаптической мембране,.

•За счет этой поры полость везикулы сообщается с синаптической щелью: при открытии поры (в момент контакта с пресинаптической мембраной).

•При этом везикула при каждом контакте с пресинаптической мембраной теряет только часть своего содержимого.

•При таком способе функционирования везикула может участвовать в экзоцитозе многократно.