il neurone

1. il neurone

2. Nucleo - Contiene il materiale genetico (cromosomi) Nucleolo - Produce i ribosomi, necessari per la traslazione delle informazioni genetiche nelle proteine. Corpi di Nissl - Gruppi di ribosomi utilizzati per la sintesi proteica. Reticolo endoplasmico (RE) - Sistema di vescicole utilizzate per trasportare materiale nel citoplasma,importante per la sintesi proteica. Apparato di Golgi - importante per l'immagazzinamento di peptidi e proteine (compresi i neurotrasmettitori) in vescicole. Microfilamenti/Neurotubuli - Sistemi di trasporto all'interno del neurone, utilizzati anche come supporto strutturale. Mitocondri- Producono energia per alimentare le attività cellula. È una cellula come tutte le altre dell’organismo, ma con caratteristiche uniche:

3. Forma tipica Corteccia cerebrale cellule piramidali Midollo spinale Cellule del Purkinje (cervelletto)

4. retina Gangli sensitivi delle radici dorsali Motoneurone spinale, cellule piramidali, cellule di Purkinje

5. - Membrana esterna capace di produrre e trasmettere degli impulsi elettrici e di mantenere dei gradienti ionici • Capacità di produrre e liberare messaggeri chimici: • neurotrasmettitori - Presenza di una struttura unica deputata al trasferimento dell’informazione da un neurone al successivo (neurone, muscolo, cellule secernenti)

6. membrana esterna Costituita da un doppio strato di molecole lipidiche disposte con le estremità idrofile in direzione dell’acqua intra ed extra cellulare e le estremità idrofobe verso l’interno della membrana Esiste una notevole differenza in composizione tra il liquido intra ed extra cellulare ( concentrazione Na+ extra è 10 volte superiore a quella intra cellulare, esattamente il contrario per il K+) proteine pompa: spostano ioni contro un gradiente di concentrazione Il doppio strato lipidico non permette il passaggio di molecole cariche elettricamente proteine canale: vie selettive per la diffusione di ioni specifici

7. pompa ATPasica Na-K - è aperta verso l'esterno- ha una bassa affinità per gli ioni Na+, che quindi si staccano- ha una elevata affinità per gli ioni K+, che quindi si legano Condizioni di riposo attiva In presenza di ATP si modifica la conformazione spaziale con conseguente:- apertura verso l'interno- perdita di affinità per il K+, - acquisizione di una elevata affinità per il Na+ Il legame dei Na+ e la perdita dei K+ determina una ulteriore modifica conformazionale che riporta la pompa alle condizioni originali

8. Ciascuna pompa scambia 3 ioni Na+ con 2 ioni K+, per ogni legame fosfato dell’ATP Lavorando alla velocità massima può scambiare 200 ioni sodio con 130 ioni potassio al secondo. Un neurone ha circa un milione di pompe con una capacità complessiva di trasferimento di 200 milioni ioni sodio al secondo Le pompe Na-K consumano circa il 70% dell’energia della cellula nervosa

9. Proteine canale Hanno due proprietà: selettività: permeabilità a specifici ioni (non è assoluta) meccanismo di porta: capacità delle proteine di subire delle modificazioni conformazionali porta a potenziale o canali a sbarramento di potenziale: risponde a differenze di potenziale (canali del Na) porta chimica o canali a sbarramento di ligando: risponde al legame di una “particolare”molecola con una regione recettrice del canale

11. sbarramento di ligando fosforilazione (trasferimento di un gruppo fosforico ad alta energia) sbarramento di potenziale Stiramento o variazioni meccaniche di pressione ( forze meccaniche che insorgono per via delle interazioni esistenti tra citoscheletro e canali)

12. proteine recettrici Servono per riconoscere e legarsi ad alta specificità con vari tipi di molecole (neurotrasmettitori, ormoni, neuromediatori) Sono associate a delle proteine canale o a degli enzimi neurotrasmettitore recettore enzima (Adenilciclasi) AMPc ATP

13. generazione dell'impulso elettrico Il potenziale di membrana è una conseguenza della separazione di cariche elettriche di segno opposto ai lati della membrana L’apertura o chiusura dei canali altera e muta il potenziale di membrana

14. Cl- POTENZIALE DI MEMBRANA Na+ Na+ Cl- Na+ Cl- Na+ Na+ Cl- Na+ Cl- Dipende dalla distribuzione della carica elettrica Il gradiente di concentrazione per i K+ spinge i K+ fuori dalla cellula con una perdita di carica positiva Il potenziale di equilibrio del K+ è -70mV La pompa Na-K mantiene costante la concentrazione ionica: esterno Na+ interno K+ K+ Na+ Cl- K+ Na+ K+ Na+ Cl- Na+ Cl- Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Cl- Cl- Na+ Cl- Cl- Na+ K+ Cl- Cl- Cl- Na+ K+ Na+ Na+ Cl- K+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- K+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Cl- Cl- K+ K+ Na+ K+ Cl- K+ Cl- K+ Cl- K+ Na+ K+ Na+ K+ Cl- K+ K+ Cl- Cl- Cl- K+ Cl- Na+ Cl- Na+ Cl- K+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ K+ K+ Cl- Cl- Cl- Cl- K+ Cl- Cl- Na+

15. Uno stimolo momentaneo depolarizza parzialmente la membrana Apertura dei canali del Na ulteriore depolarizzazione raggiungimento del potenziale di equilibrio del Na +50mV Disattivazione dei canali del Na e chiusura Azione della pompa raggiungimento del potenziale di riposo

16. trasmissione dell'impulso Conduzione continua Velocità 1m/sec

17. Conduzione saltatoria Velocità 120m/sec Nodi di Ranvier

18. oligodendrociti Nodi di Ranvier Cellule di Schwann

20. Oligodendrocita costituisce la guaina mielinica negli assoni del SNC la glia Ruolo attivo nel metabolismo dei neurotrasmettitori nello sviluppo embrionale nel bilancio ionico Azione riparatrice astrocita

21. trasporto intracellulare Flusso assoplasmatico: lento, unidirezionale, anterogrado rinnova l’assoplasma – utilizza le proteine del citoscheletro – massima importanza durante lo sviluppo Flusso assonico: Veloce (400 mm al giorno), bidirezionale Trasporto anterogrado: organuli membranosi (vescicole sinaptiche e secretorie, membrane sinaptiche) Trasporto retrogrado: membrane da degradare, fattori neuronotrofici E’ la via seguita dai virus erpetici e della rabbia, dalla tossina tetanica E’ un processo attivo, necessita della presenza di O2 e di ATP, sono implicati i microtubuli. La velocità dipende dalla temperatura

22. sintesi proteica • I neuroni elaborano solo tre classi di proteine: • Le proteine del citosol costituiscono i due gruppi principali presenti nelle cellule: gli elementi fibrillari che costituiscono il citoscheletro (neurofilamenti, tubuline e actina) e i vari enzimi che catalizzano le reazioni • Le proteine mitocondriali (codificate dal nucleo) inducono dei meccanismi mediante i quali ogni particolare sostanza è in grado di andare a localizzarsi negli organuli che contribuisce a costituire • Le proteine di membrana e i prodotti di secrezione (vescicole secretorie e sinaptiche, membrane plasmatiche ecc) vengono sintetizzati nel reticolo endoplasmatico, passano attraverso le cisterne dell’apparato del Golgi dove vanno incontro a modificazioni biochimiche atte a renderli idonei ad essere incorporati nei particolari organuli

23. generalità membrana Proteine pompa Proteine canale recettori Generazione impulso trasmissione glia Trasporto intracellulare Sintesi proteica