Recettori Sinaptici | NEUROSCIENZE - Lezione 8
Summary
TLDRThe script delves into the intricacies of synaptic transmission, focusing on the role of post-synaptic receptors in receiving signals between neurons. It explains how neurotransmitters must be received by specific receptors on the post-synaptic neuron to continue or inhibit the nerve impulse. The discussion includes a table summarizing serotonin receptors, highlighting the dual role of neurotransmitters as either excitatory or inhibitory depending on the receptor involved. The video also distinguishes between ionotropic and metabotropic receptors, detailing their structures and functions in mediating rapid, short-duration responses versus slower, longer-lasting adaptations within the brain.
Takeaways
- 🧠 Post-synaptic receptors are crucial for receiving and interpreting signals transmitted between neurons.
- 🔄 Neurotransmitters must be received by specific receptors on the post-synaptic neuron to continue or inhibit the nerve impulse.
- 📊 The effect of neurotransmitters can vary depending on the receptor they bind to, exemplified by serotonin which can have both excitatory and inhibitory effects.
- ⚡ Depolarization or hyperpolarization of the neuron's membrane can occur based on the neurotransmitter-receptor interaction, affecting the nerve signal.
- 🔌 Ionotropic receptors are protein channels that directly facilitate the passage of specific ions (positive or negative) upon neurotransmitter binding, leading to rapid and brief responses.
- 🛠️ Metabotropic receptors, on the other hand, are indirectly linked to ion channels through mechanisms involving G-proteins and can produce slower, more lasting effects.
- 💊 Pharmacological agents like barbiturates and benzodiazepines can interact with GABA receptors, either forcing the channel open or enhancing its opening in the presence of GABA.
- 🧬 Metabotropic receptors can activate a cascade of reactions involving second messengers and enzyme activation, potentially leading to gene transcription within the neuron.
- 🔄 The nervous system's adaptability is partly due to the complex interactions of neurotransmitters with their receptors, which can lead to long-term changes in neuronal function.
- 📚 Understanding the function and interaction of neurotransmitters and receptors is fundamental to the study of neuroscience and pharmacology.
- 🤝 Neurotransmitters and their receptors work together to facilitate the continuation or inhibition of nerve impulses, playing a critical role in the communication between neurons.
Q & A
What are the receptors that receive the signal transmitted between neurons?
-The receptors that receive the signal transmitted between neurons are called postsynaptic membrane receptors. They are specific receptors that allow the post-synaptic neuron to understand the signal and continue or inhibit the nerve impulse.
How do neurotransmitters like serotonin affect the signal transmission?
-Serotonin can have both excitatory and inhibitory effects on signal transmission, depending on the type of receptor it binds to. Some receptors that serotonin binds to are primarily excitatory, while others can be inhibitory.
What is the role of ion flow in the function of ionotropic receptors?
-Ionotropic receptors function by allowing the passage of specific ions across the membrane. The flow of positive ions into the post-synaptic membrane can lead to depolarization, bringing the membrane potential closer to the threshold needed to generate a new nerve signal, while the flow of negative ions can lead to hyperpolarization, moving the membrane potential further away from the threshold and inhibiting the signal.
How do metabotropic receptors differ from ionotropic receptors in terms of structure and function?
-Metabotropic receptors are not ion channels themselves but are coupled indirectly to ion channels. They are transmembrane proteins with a binding site for neurotransmitters and, upon activation, can trigger a cascade of intracellular events that can lead to more prolonged and lasting responses in the neuron.
What is the significance of the protein G in metabotropic receptors?
-Protein G is a part of the metabotropic receptor complex. When a neurotransmitter binds to the metabotropic receptor, it activates protein G, which then interacts with other proteins in the cell, including ion channels, leading to changes in ion flow and long-term effects on the neuron's activity.
How do drugs like barbiturates and benzodiazepines interact with GABA receptors?
-Barbiturates bind to GABA receptors and directly open the ion channel, leading to a strong and rapid inhibition of the nerve signal. Benzodiazepines, on the other hand, bind to a different site on the GABA receptor and increase the frequency of channel opening when GABA is present, providing a more controlled and milder effect.
What is the role of second messengers in the signal transduction of metabotropic receptors?
-Second messengers are intracellular molecules that are activated as a result of the initial binding of a neurotransmitter to a metabotropic receptor. They can initiate a cascade of reactions within the cell, leading to a variety of cellular responses and potentially altering gene transcription, thus affecting the neuron's long-term behavior.
How does the binding of neurotransmitters to their specific receptors ensure signal specificity?
-Each neurotransmitter binds to its specific receptor due to the unique structural and chemical properties of both the neurotransmitter and the receptor. This ensures that only the appropriate signal is transmitted, maintaining the specificity of communication between neurons.
What is the importance of receptor diversity in the nervous system?
-Receptor diversity is crucial for the nervous system as it allows for a wide range of responses to different neurotransmitters. This diversity enables complex signaling and communication between neurons, leading to the sophisticated processing of information that underlies higher brain functions.
What is the potential impact of modulating receptor function on the nervous system?
-Modulating receptor function can have significant effects on the nervous system, as it can alter the way neurons communicate and respond to signals. This can have therapeutic implications in the treatment of neurological disorders, as well as potential misuse in the form of drugs that can disrupt normal neuronal function.
Outlines
🧠 Synaptic Receptors and Signal Transmission
This paragraph discusses synaptic receptors, which are crucial for receiving signals transmitted between neurons. It explains how neurotransmitters released from one neuron must be received by the post-synaptic neuron to continue or inhibit the nerve impulse. The paragraph highlights the specificity of receptors in understanding the signal and the modulation of synaptic signals. It also introduces a table summarizing serotonin receptors, illustrating how neurotransmitters can have excitatory or inhibitory effects depending on the receptor type. The concept of depolarization and hyperpolarization in relation to membrane charge difference is explained, emphasizing the role of these processes in nerve signal transmission.
🔧 Ionotropic and Metabotropic Receptors
This section delves into the two main types of receptors: ionotropic and metabotropic. Ionotropic receptors are transmembrane proteins that form channels allowing specific ions to pass, leading to rapid and short-lived responses. The paragraph explains how the binding of neurotransmitters like glutamate or GABA to their respective receptors results in the opening of these channels and the subsequent flow of ions, which can either excite or inhibit the signal. It also touches on the potential for substances like barbiturates to interact with these receptors, enhancing or altering their function. Metabotropic receptors, on the other hand, are not channels themselves but are coupled to G proteins, leading to slower and more持久 responses that can result in long-term changes within the neuron.
💤 The Role of Benzodiazepines and GABA Receptors
This paragraph focuses on the interaction between benzodiazepines and GABA receptors. Benzodiazepines, known as anxiolytics, bind to a specific site on the GABA receptor, enhancing its function. The paragraph explains how benzodiazepines increase the frequency of channel opening when GABA is present, leading to a more effective inhibition of the nerve signal. In contrast to barbiturates, which can forcefully open the channel, benzodiazepines require the presence of GABA to exert their effect. The paragraph emphasizes the complexity and specificity of these interactions and the potential for drugs to modulate receptor function.
📚 Summary and Support for the Channel
The final paragraph wraps up the discussion on synaptic receptors and their role in signal transmission. It thanks those who have supported the channel through donations and encourages others to contribute. The speaker expresses gratitude for the support and the opportunity to help students understand complex topics. The paragraph ends with a farewell and anticipation for the next lesson, reinforcing the educational purpose of the content.
Mindmap
Keywords
💡Synaptic receptors
💡Neurotransmitters
💡Depolarization
💡Hyperpolarization
💡Ion channels
💡Ionotropic receptors
💡Metabotropic receptors
💡G-proteins
💡Action potential
💡Inhibition and excitation
💡Synaptic modulation
Highlights
Discussion of post-synaptic receptors, which receive signals transmitted between neurons.
Explanation of how neurotransmitters are received by post-synaptic neurons, which must have specific receptors to understand the signal.
Overview of how chemical synapses can modulate signals, not just transmit them.
Table summarizing serotonin receptors, illustrating how neurotransmitters can be excitatory or inhibitory depending on the receptor they bind to.
Depolarization and hyperpolarization of the neuron's membrane as a result of receptor activation.
The role of excitatory receptors in creating a more pronounced depolarization, leading to the generation of a new nerve impulse.
Inhibition of the nerve impulse through the action of inhibitory receptors, which allow the entry of negative ions into the post-synaptic membrane.
The importance of glutamate as the main excitatory neurotransmitter due to its association with excitatory receptors.
Discussion of GABA as a major inhibitory neurotransmitter and its receptor's role in inhibiting the signal.
Classification of receptors into two main types: ionotropic and metabotropic, based on their structure.
Ionotropic receptors are transmembrane proteins that form channels for specific ions to pass through.
Metabotropic receptors are indirectly coupled to ion channels and mediate slower, longer-lasting responses.
Metabotropic receptors can activate protein G, which can then interact with ion channels or other enzymes, leading to a cascade of reactions.
The potential for metabotropic receptors to induce long-lasting changes in the brain, including gene transcription.
The distinction between ionotropic and metabotropic receptors in terms of their function and the speed of their response.
The role of barbiturates and benzodiazepines in modulating the function of GABA receptors, highlighting the dangers of uncontrolled inhibition.
The importance of understanding neurotransmitter-receptor interactions for the study of neural signaling and the development of pharmaceuticals.
The lecture concludes with a call to support the educational content being provided, emphasizing the value of donations for the channel.
Transcripts
[Musica]
[Musica]
[Musica]
ed eccoci finalmente a parlare dei
recettori delle membrane post sinaptiche
quindi i recettori che andranno a
recepire il segnale che viene trasmesso
tra un neurone e l'altro
l'ultima volta abbiamo visto che i
neurotrasmettitori che vengono
rilasciati dal neurone dovranno essere
recepiti dal neurone successivo quello
chiamato post sinaptico per fare questo
il neurone post sinaptico deve avere dei
recettori specifici così da capire quel
segnale e far continuare l'impulso
nervoso oppure inibirlo quindi stoppare
l'impulso nervoso sappiamo infatti che
le sinapsi chimiche non hanno per forza
un segnale tutto nulla ma possono anche
essere modulate abbiamo visto i vari
tipi di sinapsi e i collegamenti
sinaptici che ci possono essere l'ultima
volta abbiamo anche visto che i
neurotrasmettitori possono essere
eccitatori o inibitori a seconda però
del recettore con il quale legano
infatti qua vediamo una bella tabella
che riepiloga i recettori della
serotonina
perché quando abbiamo parlato della
serotonina io vi ho detto questo il
classico esempio di neurotrasmettitore
che non possiamo definire totalmente
città torio totalmente inibitorio perché
a seconda dei recettori che vale gare
può dare un segnale eccitatorio o
inibitorio infatti qua vediamo che nei
vari tipi di recettori che la strattoni
navale gare principalmente sono
eccitatori però alcuni possono essere
inibitori
questo perché quando il recettore
recepisce ad esempio la serotonina potrà
portare a una depolarizzazione
tra interno ed esterno della membrana
del neurone oppure a una polarizzazione
quindi possiamo anche dire un iper
polarizzazione ricordiamoci che
l'esterno della membrana e caricato
positivamente l'interno della membrana e
caricato negativamente comunque c'è una
differenza di carica
ecco quando le cariche vanno a essere
trasferite all'interno all'esterno della
membrana potranno portare a una
depolarizzazione c'è un annullamento o
comunque un quasi annullamento della
differenza tra interno ed esterno oppure
a una iper polarizzazione o
semplicemente una polarizzazione un po
più accentuata quindi accentuare questa
differenza di carica tra interno ed
esterno della membrana
ovviamente per riguardare tutti questi
argomenti e vi lascio innanzitutto nelle
schede il video riguardanti i
neurotrasmettitori che ovviamente è
super importante perché strettamente
collegato a quello che trattiamo oggi
altra lezione che invece vi devo
lasciare per forza nelle schede e anche
quella riguardante il potenziale
d'azione perché sennò si capisce un po
poco secondo me di quello di cui andremo
a parlare oggi è quindi andiamo a fare
un primo schema perché possiamo
suddividere i recettori innanzitutto in
eccitatori cioè quei recettori che
grazie a una conseguente entrata di ioni
positivi all'interno della membrana
sinaptica andranno a creare una
depolarizzazione più accentuata quindi
andranno ad e polarizzare la membrana
del neurone di conseguenza si avvicinerà
molto forse raggiungerà il potenziale
soia a quel punto partirà un nuovo
segnale un nuovo impulso nervoso quindi
recettori potrebbero avere una funzione
eccitatoria è il motivo per cui quando
parliamo di glutammato diciamo ai
glutammato e cita il principale
neurotrasmettitore eccitatorio perché
perché è sempre abbinato a recettori che
trasmettono poi un segnale citorio
quindi minuto amato viene definito il
neurotrasmettitore eccitatorio
perché insieme al suo recettore quindi
ricordiamocelo neurotrasmettitore al
recettore lavorano insieme
insieme al suo recettore vanno a creare
una depolarizzazione della membrana che
è esattamente quel meccanismo che porta
allo sviluppo o alla continuazione
dell'impulso nervoso
può succedere però anche l'inverso e
cioè può capitare che ci siano dei
recettori con funzione inibente quindi
inibitori questa cosa come si ottiene
principalmente si fanno entrare
attraverso la membrana degli ioni
negativi gli ioni negativi vanno ad
accentuare questa polarizzazione tra
esterno ed interno della membrana e di
conseguenza andando a polarizzare la
ulteriormente ci si allontana dal
potenziale soglia cioè quel potenziale
che farà poi partire il segnale nervoso
di conseguenza stiamo andando ad inibire
a stoppare il segnale che arrivava dal
neurone presi in artico in questo caso
così come prima abbiamo fatto esempi di
neurotrasmettitori principalmente
inibenti come il gaba il gaba uno dei
maggiori neurotrasmettitori diventi ma
perché perché lavora insieme al suo
recettore che fa sì che quando il gaba
si lega al recettore entrino ad esempio
come nell'immagine ma ne vedremo una poi
migliore più avanti entrino degli oni
cloro il cloro noi one negativo il cloro
va a chi per polarizzare a polarizzare
maggiormente la membrana sinaptica e di
conseguenza noi avremo che sarà molto
più difficile raggiungere il potenziale
soglia quindi avremo una inibizione del
segnale
ecco una cosa che non aggiunto
nell'immagine è che il n sa è uno ione
positivo un capione lodato un po per
scontata e scusatemi ma la giungo adesso
il cl è uno ione negativo in atto quei
segni più che meno quindi quando vengono
fatti entrare ioni positivi all'interno
della membrana postsinaptica sia
un'eccitazione quando vengono fatti
entrare ioni negativi ovviamente si va a
polarizzare ulteriormente la membrana
postsinaptica e in quel caso avremmo
un'inibizione
e allora possiamo dire che la funzione
attivante o inibente che abbiamo visto
esiste né recettori quindi possono
essere attivati o inibenti eccitanti
anche se dice ogni 20 però può essere
raggiunta attraverso due tipi due classi
principali recettori quindi dicendo
attivante o eccitante o inibente noi non
stiamo andando a classificare la
struttura del recettore stiamo solo
dicendo la sua funzione adesso però
andiamo a classificarli secondo la
struttura
perché i recettori potrebbero essere io
no troppi o io no tropici mi raccomando
vengono utilizzati entrambi i termini
infatti vedete che io ho messo io no
troppi ma nella figura c'è scritto io no
tropico non è un problema sono sinonimi
non c'è nessun problema in questo caso
cosa sono i recettori non ho troppi lo
vediamo tra poco andiamo a classificare
però col secondo gruppo anche imita
botro p o metabotropici
metabotropici sembrano degli
scioglilingua però ecco sono tutti i
termini che vengono utilizzati poi io
non faccio molto caso l'accento dove
vengono messe però solitamente si può
dire metà botro p o metabotropici
vediamo già dall'immagine che la
struttura è molto diversa ma adesso mi
ama di approfondire
partiamo da quelli io no troppi
qua lo vediamo molto bene il recettore
io no troppo è semplicemente una
proteina canale quindi una proteina
transmembrana cosa vuol dire una
proteina che passa attraverso la
membrana ed è fatta come un canestro
infatti quella vediamo sezionata questa
proteina si chiama proteina canale
proprio perché è un canale un tunnel
dove vengono fatte passare determinate
molecole specifiche
mi raccomando specifiche non è che passa
di tutto è in questo caso i recettori
gli oh no troppi sono delle proteine
canale che fanno passare degli ioni gli
ioni come abbiamo visto prima potrebbero
essere positivi o negativi non si apre a
caso questa proteina canale vedete che
qua è chiusa al centro è chiusa questa
proteina canale cioè in questo momento
non sta facendo passare nulla per
aprirsi e far passare qualcosa serve chi
ha questa proteina silei il
neurotrasmettitore specifico ad esempio
se questa proteina fosse il recettore
per il glutammato servirebbe che si
legasse il glutammato
se questa proteina fosse il recettore
per il gaba servirebbe che si legasse
liga va quindi nel momento in cui si
lega il gaba questa proteina cosa fa
recepisce il segnale e dice a ora mi
possa aprire si apre e fa passare gli
ioni quali gli anni fa passare dipende
dipende perché possono passare gli ogni
come enne ha più che traducono il
segnale a ioni come cl meno che invece
vanno ad inibire il segnale questi
recettori mi raccomando lo scritto qua
in basso vanno a mediare cioè vanno a
creare risposte rapide e di breve durata
quindi servono per risposte molto veloce
di breve durata e qua vi metto un
esempio come vi ho già detto prima il
recettore del gabba i recettori tra
l'altro non hanno solo il punto di
legame per il loro neurotrasmettitore
molto spesso scopriamo delle sostanze
che si possono andare alle gare a questi
recettori e aiutarli ad aprirsi o a
chiudersi o addirittura proprio forzarli
ad aprirsi e il caso dei barbiturici
barbiturici quando si vanno a legare al
recettore del gabba ecco i barbiturici
cosa sono sono i sonniferi di vecchio
stampo ecco quando i barbiturici si
legano al recettore del cavallo aprono e
quindi di conseguenza non serve per
forza il gaba per far aprire e inibire
il segnale per questo appunto i
sonniferi come i barbiturici sono molto
pericolosi perché ovviamente posso
andare ad inibire in modo molto brusco
molto forte mentre invece le
benzodiazepine quindi quelle club quella
classe di farmaci che vengono chiamati
ansiolitici quindi lo xanax lexotan
minias eccetera eccetera ecco le
benzodiazepine si vanno a legare sempre
in un sito allo storico se vi ricordate
cosa vuol dire se no vi lascio la
lezione sugli enzimi che vanno ad
aiutare l'apertura del canale solo
quando c'è il gava legato quindi
benzodiazepine più gava il canale si
apre più frequentemente e di più quando
invece c'è solo la valcanale si apre in
maniera normale se c'è solo alla
benzodiazepina il canale non si apre
perché serve anche il gaba quando c'è la
benzina zebina al contrario dei
barbiturici che invece sanno forzare
questo canale
ecco sono sceso troppo nel dettaglio
diciamo che poi ovviamente ci sarebbe
tanto da dire sia su barbiturici sia su
benzodiazepina ma altrettanto sul gava
su come funziona il principale
neurotrasmettitore inibente nel nostro
corpo in ogni caso ecco i recettori io
no troppi quindi come funzionano il
ligando cioè il neurotrasmettitore si
lega al recettore il recettore si apre
recettore semplicemente una proteina
canale che si apre e fa passare degli
ioni gli ioni che passano ovviamente
sono specifici per quel canale ad
esempio il recettore canale che fa
passare gli anni e ne ha più ovviamente
permetterà di passare solo gli oni n
appieno permetterà di passare agli
jonici l meno i recettori invece ad
esempio del gabba farà passare gli ogni
cl meno ma non quelli n a più di
conseguenza ogni recettore abbinato al
suo neurotrasmettitore andrà a tradurre
un segnale o eccitante o inibente
passiamo adesso invece a vedere i
recettori metabotropici
recettori metabotropici sono accoppiati
indirettamente poi a dei canali ionici
quindi loro stessi non sono dei canali
ma sono accoppiati cioè sono dei
recettori che poi andranno a contattare
diciamo così in maniera indiretta dei
canali questi recettori mediano risposte
invece un po più lente però producono
anche di cambiamenti più duraturi quindi
attenzione sono dei recettori molto
particolari perché consentono poi al
sistema al cervello di adeguarsi in
maniera duratura uno stimolo questi
recettori possiamo in maniera molto
generale distinguerli in recettori
accoppiati a proteine g e ora andremo a
vedere questi gli approfondiamo o
recettori tirosin chinasi c noi invece
andiamo ad approfondire solamente i
primi
come sono fatti i recettori
metabotropici
accoppiati a proteine g
allora innanzitutto un recettore metabo
troppo è sempre una proteina tra
smembrata che ha una zona di ricezione
vedete qua la moglie coleen arancione e
il neurotrasmettitore
che va a inserirsi dentro il recettore
che è specifico per quello
neurotrasmettitore non è che recepiscono
qualsiasi cosa immaginiamo ad esempio
che questo sia il neurotrasmettitore
della serotonina quindi questo è il
recettore ovviamente della serotonina
quando recepisce il suo
neurotrasmettitore va a cambiare con
formazione e di conseguenza attiva delle
proteine che si trovano vicino a lui sul
lato della membrana interna queste
proteine si chiamano si chiama proteina
g che ha varie sub unità come vedete che
fatta con più subunità questa proteina g
può andare a contattare un vicino
recettore canale quindi vicino a lei ci
sarà un recettore canale che a quel
punto si può aprire o anche chiudere a
seconda di come viene modulato ecco
quindi abbiamo il neurotrasmettitore che
si lega al recettore il recettore attiva
la proteina gicquel i proprio vicino a
lui la proteina g va a contattare il
recettore canale in questo caso si apre
capite bene perché è un po più lenta la
risposta perché ovviamente ci sono più
passaggi da affrontare situazione tra
l'altro anche più comune è una
situazione invece più complessa in cui
il neurotrasmettitore sempre questo
quadratino questo rettangolino arancione
si legga recettore il recettore cambia
conformazione è attiva la proteina g ma
molto spesso la proteina g prima di
andare poi ad aprire un recettore canale
va ad attivare altri enzimi che vanno a
cascata si dice quindi a dare una serie
di reazioni che attivano dei secondi
messaggeri cosa sono i secondi
messaggeri sono altre molecole in e che
possono andare ancora piu interne alla
cellula addirittura ad andare a
trascrivere determinati geni sul dna e
poi potrebbero andare ovviamente a
contattare un recettore canale e farlo
aprire o ovviamente chiudere quindi
ripeto la situazione più comune è che il
neurotrasmettitore che si leggono
recettore met abo troppo faccia tramite
l'attivazione della proteina g aprire un
recettore canale ma produca anche una
cascata di eventi una cascata di
reazioni che vanno a creare dei
cambiamenti anche molto profondi
all'interno del neurone che riceve
questo segnale addirittura potrebbero
andare a essere trascritti determinati
geni dal dna ecco abbiamo visto quindi
questi due tipi di recettori io no tropy
e metà botro p abbiamo visto come
funzionano abbiamo visto che sono sempre
abbinati al loro neurotrasmettitore e in
quel caso possiamo decifrare se quel
neurotrasmettitore insieme a quel
recettore trans duce un segnale
attivante e quindi eccitante o inibente
bene questa lezione io lo ha concludo
qua ringrazio innanzitutto tutti quelli
che hanno fatto anche una piccola
donazione a questo canale per
supportarlo vi ringrazio infinitamente
e ricordo quindi a tutti che c'è un link
in descrizione in cui potrete effettuare
una donazione io ve ne sarò immensamente
grato perché aiuta e supporta il lavoro
che io sto facendo per questo canale e
anzi sono supercontento super contento
davvero di essere utile a così tanti
studenti
detto questo io vi saluto e vi do
appuntamento alla prossima lezione
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