- Нейрохимия: Учебник для биологических и медицинских вузов
- Год выпуска: 1996
Автор: под редакцией И. П. Ашмарина
Жанр: Нейрохимия
Издательство: Издательство Инстатута биомедицинской химии РАМН
ISBN: 5-900760-02-2 - Формат: DjVu
- Качество: Отсканированные страницы
Количество страниц: 470
Язык: Русский - Описание: В книге изложены основные разделы биохимии нервной системы. Рассматриваются состав, энергетические пластические процессы, биохимия синапсов, нейромедиаторов, нейропептидов, электрохимические процессы, функциональная биохимия отделов мозга и нервных проводников, биохимия памяти, элементы нейрохимии патологических состояний мозга.
- Содержание
Предисловие...............................................................3
- Введение
Основные биохимические особенности нервной системы......................................................5
Часть I Состав и метаболизм головного мозга и периферической нервной системы..............9
Глава 1 Особенности нуклеиновых кислот и хроматина нервной ткани...................................................................9
1.1. СОДЕРЖАНИЕ ДНК В НЕРВНЫХ КЛЕТКАХ. ПРОБЛЕМА "ИЗБЫТОЧНОЙ" ДНК....................................................9
1.2. РЕПЛИКАТИВНЫЙ СИНТЕЗ ДНК И ПРОЛИФЕРАЦИЯ НЕРВНЫХ КЛЕТОК................................................................................И
1.3. РЕПАРАЦИЯ ДНК В МОЗГЕ ЖИВОТНЫХ..................................12
1.4 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ХРОМАТИНА
В НЕРВНЫХ КЛЕТКАХ..........................................................................14
1.5. РИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ МОЗГА.......................................19
1.6. МОЗГОСПЕЦИФИЧЕСКАЯ ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ.......................19
1.6. Г Характеристическая последовательность нуклеотидов в РНК мозга..........................................21
1.6.2. Альтернативный процессинг пре-мРНК в мозге......22
1.7. ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОМА И ОНТОГЕНЕЗ МОЗГА ЖИВОТНЫХ .25
1.7.1. Экспрессия генов в ЦНС беспозвоночных...............27
1.7.2. Экспрессия генов в развивающейся нервной системе позвоночных..................................................31
Выводы ..................................................................................... 35
Глава 2 Свободные аминокислоты нервном системы.....................37
2.1. СОДЕРЖАНИЕ, ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ТРАНСПОРТ АМИНОКИСЛОТ.....................................................................................37
2.2. МЕТАБОЛИЗМ ДИКАРБОНОВЫХ АМИНОКИСЛОТИ ГЛУТАМИНА.... ....................................................................................42
2.2.1. Глутамат и аспартат....................................................42
2.2.2. Ы-Ацетиласпарагиновая кислота...............................49
2.23. Гамма-аминомасляная кислота.................................. 50
2.4. ГЛИЦИН И ПУТИ ЕГО ОБМЕНА.......................................................55
2.5. СЕРУСОДЕРЖАЩИЕ АМИНОКИСЛОТЫ........................................58
2.6. АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНОКИСЛОТЫ НЕРВНОЙ ТКАНИ
И ИХ МЕТАБОЛИЗМ.............................................................................62
2.7. ОСНОВНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ.........................................................66
Выводы .....................................................................................67
Глава 3. Белки нервной системы...................................................69
- 3.1. НЕФЕРМЕНТНЫЕ НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ СА2+-СВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ.....................................................................71
- 3.2. НЕФЕРМЕНТНЫЕ НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ БЕЛКИ, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА ПРОЦЕССЫ АДГЕЗИИ И МЕЖКЛЕТОЧНОГО УЗНАВАНИЯ......................................................77
3 3. СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ И ЦИТОСКЕЛЕТНЫЕ БЕЛКИ
НЕРВНОЙ ТКАНИ..................................................................................81
3.4 НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ БЕЛКИ - ФЕРМЕНТЫ......................85
3.5 СЕКРЕТИРУЕМЫЕ РЕГУЛЯТОРНЫЕ И ТРАНСПОРТНЫЕ НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ БЕЛКИ...................................................87
3.6 БЕЛКИ МИЕЛИНА........:........................................................................90
3.7 НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ БЕЛКИ ГЛИИ......................................91
3.8 ИНТЕНСИВНОСТЬ МЕТАБОЛИЗМА БЕЛКОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ........................................................92
Выводы .....................................................................................94
Глава 4 Липнды центральной нервной системы и структура клеточных мембран.........................................................96
4.1. РОЛЬ АЦИЛОБМЕННОГО МЕХАНИЗМА.......................................100
4.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ....................................101
4.3. ДИНАМИЧНОСТЬ БИЛИПИДНОГО СЛОЯ МЕМБРАНЫ...........103
4.4. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНЕ.......................104
4.5. РОЛЬ БЕЛКОВ В ДИНАМИЧНОСТИ ЛИПИДНОГО БИСЛОЯ ... 108
4.6. УЧАСТИЕ ЛИПИДОВ В РЕЦЕПЦИИ И ПЕРЕДАЧЕ
ВНУТРЬ КЛЕТКИ СИГНАЛА..............................................................110
4.7. МИЕЛИН В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ....................113
4.8. ЛИПИДЫ ВНЕШНЕЙ ЗОНЫ МЕМБРАН МОЗГА.........................121
4.8.1. Ганглиозиды — специфические липиды экстраклеточного матрикса мембран мозга'.............122
4.8.2. Локализация ганглиозидов в головном мозге..........125
4.8.3. Организация ганглиозидов в мембране....................126
4.8.5. Участие ганглиозидов в дифференциации клеток... 130
4.8.6. Терапевтические эффекты ганглиозидов.................131
4.8.7. Межклеточное гликозирование ганглиозидов.........133
4.8.8. Электрогенность ганглиозидов и ее модификация.. 134
4.8.9. Лактонные формы ганглиозидов..............................136
4.8.10. О-ацетилирование ганглиозидов — один из возможных механизмов изменения их структуры ... 137
4.8.11. Иммунологические свойства ганглиозидов..............139
4.8.12. Ганглиозидозы............................................................140
4.9. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ЛИПИДОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ.................140
Выводы ....................................................................................142
Глава 5. Энергетический обмен головного мозга...........................145
5.1. ПОТРЕБЛЕНИЕ ГОЛОВНЫМ МОЗГОМ КИСЛОРОДА................145
5.2. ПОТРЕБЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ ГОЛОВНЫМ МОЗГОМ.....................147
5.3. ГЛИКОГЕН КАК ВОЗМОЖНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ..................................................150
5.4. АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО РЕГУЛЯЦИИ.................................................151
5.4.1. Пути утилизации глюкозы в мозге; гликолиз и механизмы, контролирующие его скорость.............152
5.5. ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ И МЕХАНИЗМЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ ЕГО СКОРОСТЬ В МОЗГЕ........................164
5.5.1. Пути пополнения пула метаболитов ЦТК в мозге 165
5.5.2. Цитратсинтазная реакция и регуляция ее скорости в мозге........................................................173
5.5.3. Изоцитратдегидрогеназные реакции и их регуляция в мозге.......................................................174
5.5.4. Этапы окисления дикарбоновых кислот..................176
5.6 КОМПОНЕНТЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ МИТОХОНДРИЙ И ИХ СООТНОШЕНИЕ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ.............................179
5.7. ФОНД МАКРОЭРГИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В МОЗГЕ; ИНТЕНСИВНОСТЬ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ...........................................................................181
5.8. ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ НЕРВНОЙ ТКАНИ................................................................................183
Выводы ....................................................................................190
Глава б Биохимические особенности н взаимодействие нейронов и нейроглии....................................................193
6 1. СОСТАВ И МЕТАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ...............195
6.3. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ НЕЙРОНОВ И НЕЙРОГЛИИ.....................................................................................200
6.4. ФОСФОЛИПИДЫ НЕЙРОНОВ И НЕЙРОГЛИИ...........................204
Выводы ....................................................................................205
Часть II Функциональная биохимия нервной системы..................................................207
Глава 7 Синаптическая передача. Медиаторы.............................207
7.1. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СИНАПСА. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ОСВОБОЖДЕНИЯ НЕЙРОМЕДИАТОРА............................................................................209
7.2. ЭКЗОЦИТОЗ НЕЙРОМВДИАТОРОВ................................................212
7.3. СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ.............................................216
7.4. МЕДИАТОРЫ.........................................................................................217
7.4.1. Принцип Дейла..............................................................218
7.4.2. Многообразие синаптических медиаторных функций 218
7.4.3. Нейромедиаторная функция.........................................220
7.4.4. Нейромодуляторы..........................................................221
7.4.5. Сопутствующие медиаторы...........................................222
7.4.6. Локализация нейромедиаторных путей........................223
7.4.7. Характеристики индивидуальных медиаторов.............230
Выводы ....................................................................................244
Глава 8 Молекулярные механизмы передачи импульса в
мембранах нейронов. Ионные каналы, рецепторы...........246
8.1. БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В НЕРВНЫХ КЛЕТКАХ.......246
- 8.2. Na-КАНАЛЫ...........................................................................................249
8.3. К-КАНАЛЫ.............................................................................................251
8.4. Са-КАНАЛЫ...........................................................................................252
8.5. СИСТЕМЫ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА ИОНОВ.Na+/K+ И Na+/Cai+ - НАСОСЫ..........................................................253
8.6. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ, РЕЦЕПТОРЫ..................................................................255
8.7. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НЕЙРОРЕЦЕПТИИ.........................................257
8.8. БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ НЕЙРОРЕЦЕПТИИ...............................................................................262
8.9. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ ИОНОТРОПНЫХ РЕЦЕПТОРОВ.......................................................272
8.10. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАБОТРОПНЫХ МЕДЛЕННЫХ РЕЦЕПТОРОВ.............................................................274
Выводы ....................................................................................295
Глава 9 Нейропептиды...............................................................298
9.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НЕЙРОПЕПТИДОВ. ПОНЯТИЕ О ФУНКЦИОНАЛЬНОМ КОНТИНУУМЕ НП И КАСКАДНОЙ РЕГУЛЯЦИИ......................298
9.2. БИОСИНТЕЗ И ПРОЦЕССИНГ НЕЙРОПЕПТИДОВ....................315
9.3. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕЙРОПЕПТИДОВ, ОТЛИЧАЮЩИЕ ИХ ОТ ОБЫЧНЫХ, КЛАССИЧЕСКИХ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ.........................................................................319
9.4. РЕЦЕПТИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ.....................................325
9-4.1. Внутриклеточные процессы, следующие за рецепцией регуляторных пептидов...........................326
Выводы ....................................................................................332
Глава 10 Постсннаптнческая трансформация сигнала. Вторичные
посредники. в-белкн и протеинкиназы нервной ткани .... 334
10.1. ЦАМФ-ЗАВИСИМОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.............................335
10.1.1. Адснилатциклаза, ее активация................................3 35
10.1.2. Протеинкиназа...........................................................337
10.1.3. Фосфодиэстераза........................................................345
10.2. ЦГМФ-ЗАВИСИМОЕ ПРОТЕИНФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. ПРОТЕИНКИНАЗА С...........................................................................347
10.3. Са-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМОЕ ПРОТЕИНФОСФОРИЛИРОВАНИЕ..................................................349
- 10.4. Са1+-ФОСФОЛИПИД-ЗАВИСИМОЕ ПРОТЕИНФОСФОРИЛИРОВАНИЕ..................................................355
10.4.1. Образование диацилглицерина
и инозитолфосфатов..................................................355
10.4.2. Протеинкиназа С.......................................................357
10.5. ФОСФОПРОТЕИНФОСФАТАЗЫ.......................................................362
10.6. ГИПОТЕЗЫ О РОЛИ ПРОТЕИНКИНАЗ И ДРУГИХ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ СИГНАЛА В МЕХАНИЗМАХ ПАМЯТИ...................................................................365
10.7. О-БЕЛКИ................................................................................................367
Выводы ....................................................................................370
Глава 11 Нейрохимические основы памяти...................................372
11.1. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
ПАМЯТИ.................................................................................................373
11.1.1. Минимальная кратковременная память...................376
11.1.2. Память, относительно ограниченная во времени.... 376
11.1.3. Пожизненная долговременная память.....................387
11.2. ИНФОРМАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ НЕЙРОЛОГИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ.................................................................................................396
11.3. РОЛЬ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ В РЕГУЛЯЦИИ ПАМЯТИ..............399
11.4. НЕЙРОПЕПТИДЫ - РЕГУЛЯТОРЫ ПАМЯТИ..............................401
11.5. ПРОБЛЕМА ПЕРЕНОСА ПАМЯТИ...................................................406
Выводы ....................................................................................413
Глава 12 Биохимические пути в исследовании механизмов психических и нервных болезнен...................................415
12.1. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ВНУТРЕННЕГО ПОДКРЕПЛЕНИЯ (ВОЗНАГРАЖДЕНИЯ) ПРИ НАРКОМАНИЯХ...............................415
12.2. АЦЕТАЛЬДЕГИД, НЕПЕПТИДНЫЕ И ПЕПТИДНЫЕ ОПИОИДЫ И АЛКОГОЛИЗМ............................................................417
12.3. СТРАХ, ФОБИИ, В-КАРБОЛИНЫ, ЭНДОЗЕПИНЫ И ХОЛЕЦИСТОКИНИН-4.......................................................................423
12.4. ДОФАМИН И ПАРКИНСОНИЗМ.....................................................424
12.5. ШИЗОФРЕНИЯ, КАТЕХОЛАМИНЫ И ВНУТРЕННИЕ НЕЙРОЛЕПТИКИ.................................................................................425
12.6. КАТЕХОЛАМИНЫ, НЕЙРОПЕПТИДЫ И ДЕПРЕССИВНЫЕ СОСТОЯНИЯ..........................................................................................428
12.7. СУДОРОЖНЫЕ СОСТОЯНИЯ, ЭПИЛЕПСИЯ, ГЛУТАМАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И ИХ АНТАГОНИСТЫ...............430
12.8. ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ МОЗГА, В-АМИЛОИД, НЕЙРОПЕПТИДЫ И СЕНИЛЬНЫЕ ДЕМЕНЦИИ........................434
12.9. КАТИОННЫЙ БЕЛОК МИЕЛИНА, НАРУШЕНИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ АВТОНОМИИ МОЗГА, АЛЛЕРГИЧЕСКИЙ ЭНЦЕФАЛОМИЕЛИТ И РАССЕЯННЫЙ СКЛЕРОЗ...............................................................435
Выводы ....................................................................................437
Литература..............................................-........................439
Предметный указатель.......................................................445