Neuropeptider och neurotransmittorer är kemiska ämnen som fungerar som medlare för överföring av impuls från en neuron till en annan neuron genom synaps. Både neuropeptider och neurotransmittorer är polypeptidderivat. Överföringen av neuronsignalen över synaps förekommer i flera steg. För det första släpps neurotransmittorn från presynaptisk neuron i synaps. Därefter diffunderar neurotransmittorn över den synaptiska klyftan och binder till specifika receptorer. Neuropeptider är en typ av neurotransmittorer. Neuropeptider är stora molekyler, men neurotransmittorer är små molekyler. De huvudskillnad mellan neuropeptider och neurotransmittorer är det neuropeptider är långsamverkande och ger en långvarig verkan medan neurotransmittorer är snabbverkande och ger ett kortsiktigt svar.
Den här artikeln tittar på,
1. Vad är Neuropeptider
- Definition, egenskaper, funktion
2. Vad är neurotransmittorer
- Definition, kategorisering, egenskaper, funktion
3. Vad är skillnaden mellan Neuropeptider och Neurotransmittorer
Neuropeptider är neurotransmittorer som består av aminosyror, vilka var och en är förbundna med peptidbindningar. De är relativt stora och består av 3 till 36 aminosyror. De släpps in i den synaptiska klyftan tillsammans med en annan neurotransmittor. Neuropeptider härrör från ca 90 aminosyror stora, inaktiva prekursorer. Avlägsnandet av signalsekvensen från neuropeptidprekursorn producerar den bioaktiva peptiden. I vissa neuropeptidprekursorpeptider förekommer samma bioaktiva neuropeptid i flera kopior. Neuropeptider syntetiseras i neuronens cellkropp. Därefter sekvestreras de i lumen och transporteras till axonen, samtidigt som de genomgår processhändelser som signalpeptidklyvning. De bioaktiva neuropeptiderna lagras i stora täta kärnsvesiklar (LDCV). Efter exocytos av LDCV, återupplivas membranskomponenterna av LDCV. Därför inträffar ingen återanvändning av neuropeptider i synaps. Frisättningen av neuropeptider sker vid låg cytosolisk Ca2+ koncentrationer. Men Ca2+ joner stimulerar vanligtvis exocytos av LDCV. Således Ca2+ joner från andra källor som interna butiker eller transmembranström kan användas för exocytos. Syntesen av neuropeptider visas i Figur 1.
Figur 1: Neuropeptidsyntes
Tabell 1: Ursprung av neuropeptider och exempel
Ursprung | Exempel |
Hypotalamisk frisättande hormoner | TRH, LHRH, GHIH (Somatostatin) |
Hypofysepeptider | ACTH, P-endorfin, a-MSH, PRL, LH, TSH, GH, vasopressin, oxytocin |
Peptider som verkar på mage och hjärna | Leucin Enkefalin, Metionin Enkefalin, Subs P, Gastrin, CCK, VIP, Nerve GF, Hjärnavledade neurotropa faktorer, Neurotrenin, Insulin, Glukagon |
Från andra vävnader | Ag-II, Bradykinin, Carnosin, Sömpeptider, Kalcitonin |
Neurotransmittorer är kemikalier som överför signaler från en neuron till en målcell över en synaps. De lagras i synaptiska vesiklar, vilka är närvarande vid terminalen av de prekemaptiska neuroncellerna. När den presynaptiska nerven stimuleras av en nervimpuls, frigörs neurotransmittorerna i synapsen från axonterminalen. De frigjorda neurotransmittorerna diffunderar över synapiden och binder till de specifika receptorerna på postsynaptisk neuron. Följaktligen är neurotransmittorer i direkt anslutning till sina målceller.
Kategorisering av neurotransmittorer
Neurotransmittorer kategoriseras i typer baserat på funktionen; de är excitatoriska och hämmande neurotransmittorer. Excitatoriska neurotransmittorer öka trans-membranjonflödet, vilket möjliggör att postsynaptisk neuron producerar en åtgärdspotential. I kontrast, inhiberande neurotransmittorer minska trans-membranjonflödet, vilket förbjuder postsynaptisk neuron att producera en åtgärdspotential. Den övergripande effekten av excitatoriska och inhiberande funktioner bestämmer emellertid huruvida postsynaptisk neuron "brinner" eller inte.
Acetylcholin, biogena amminer och aminosyror är de tre klasserna av neurotransmittorer. Acetyl och kolin är involverade i produktionen av acetylkolin, som verkar på de neuromuskulära korsningarna. Biogena aminer som finns i hjärnan är involverade i djurets emotionella beteende. De inkluderar katekolaminer som dopamin, epinefrin och norepinefrin (NE) och indolaminer som serotonin och histamin. De bidrar också till att reglera den biologiska klockan. Funktionen hos biogena aminer beror på vilken typ av receptor de binder till. Glutamat och gamma-aminosmörsyra (GABA) är aminosyra-neurotransmittorer. Glutamater verkar på hjärnan. Neuropeptider som endorfiner och substans P är strängar av aminosyror som medlar smärtsignaler. En synaps med neurotransmittorer visas i figur 2.
Figur 2: En synaps
neuropeptider: Neuropeptider är korta kedjor av aminosyror som fungerar som neurotransmittorer.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer är kemiska substanser som frisätts vid slutet av en nervcell genom ankomsten av en nervimpuls, sänder impulsen till en annan neuron, muskel eller någon annan struktur.
neuropeptider: Neuropeptider har hög molekylvikt.
Neurotransmittorer: Neurotransmittorer har låg molekylvikt.
neuropeptider: Neuropeptider är långsamverkande.
Neurotransmittorer: Neurotransmittorer är snabbverkande.
neuropeptider: Neuropeptider ger ett långsamt svar.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer producerar akut respons.
neuropeptider: Neuropeptider ger en långvarig verkan.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer utlöser kortsiktigt svar.
neuropeptider: Neuropeptider verkar på ett antal receptorproteiner.
Signalsubstanser: De flesta av neurotransmittorerna verkar bara på en specifik receptor.
neuropeptider: Neuropeptider byter metaboliska maskiner.
Signalsubstanser: De flesta av neurotransmittorerna förändrar inte de metaboliska maskinerna.
neuropeptider: Neuropeptider förändrar uttrycket av specifika gener.
Signalsubstanser: De flesta av neurotransmittorerna förändrar inte genuttryck.
neuropeptider: Neuropeptider syntetiseras i grov endoplasmatisk retikulum och Golgi-apparat.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer syntetiseras i cytosol av presynaptiska neuronterminaler.
neuropeptider: Neuropeptider syntetiseras i låga koncentrationer.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer syntetiseras i höga koncentrationer.
neuropeptider: Neuropeptider finns över neuronen.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer finns bara i axonterminalerna av presynaptiska neuroner.
neuropeptider: Neuropeptider lagras i stora täta kärnsvesiklar (LDCV).
Signalsubstanser: Neurotransmittorer lagras i små sekretoriska vesiklar (SSV).
neuropeptider: Axonal strömning av neurotransmittorer sker i få cm / dag.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer släpps inom några millisekunder vid ankomsten av en åtgärdspotential.
neuropeptider: Neuropeptider frisätts till den synaptiska klyftan tillsammans med en annan neurotransmittor.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer frigörs individuellt beroende på åtgärdspotentialen.
neuropeptider: Neuropeptider frisätts vid låg cytosolisk Ca2+ koncentrationer.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer frigörs vid hög cytosolisk Ca2+ koncentrationer.
neuropeptider: Neuropeptider har en annan arbetsplats än deras ursprung.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer frigörs i direkt anslutning till sina målceller.
neuropeptider: Vesiklarna är autolyserade utan återanvändning. När de släppts, genomgår de inte återupptagning.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer förstörs antingen av enzymer i den synaptiska klyftan eller återupptas av presynaptisk terminal eller neuroglia genom aktiv transport.
neuropeptider: Neuropeptider är 1000 gånger kraftiga än neurotransmittorer.
Signalsubstanser: Neurotransmittorer är mindre potenta jämfört med neuropeptider.
neuropeptider: Oxytocin, vasopressin, TSH, LH, GH, insulin och Glucagon är neuropeptider.
Signalsubstanser: Acetylkolin, dopamin, serotonin och histamin är neurotransmittorer.
Neuropeptider och neurotransmittorer är kemiska mediatorer, vilka är involverade i överföringen av neuronimpulser. Neuropeptider är en typ av neurotransmittorer. Neuropeptider är kortkedjiga aminosyror och neurotransmittorer är polypeptidmolekyler. Produktionen av neuropeptider förekommer i neuronens cellkropp medan produktionen av neurotransmittorer sker vid axonterminalen hos presynaptiska neuroner. Neuropeptider frigörs på en särskild plats till verksamhetsplatsen. Därför tar deras diffusion till den aktiva platsen tid, vilket gör att neuropeptiderna uppträder långsamt. Men de ger ett långvarigt svar. I motsats härtill frigörs neurotransmittorer direkt beroende på sitt mål, vilket ger ett akut svar. Eftersom neurotransmittorer förstörs vid den presynaptiska klyftan, varar deras svar under en kort tidsperiod. Därför ligger den huvudsakliga skillnaden mellan neuropeptider och neurotransmittorer i deras verkningsmekanism efter frisättning.
Referens:
1. "Vad är neurotransmittorer?" Neurogistik. N.p., n.d. Webb. 29 maj 2017.
2. "Typer av neurotransmittorer efter funktion - gränslös öppen lärobok." Gränslös. S.p., 29 september 2016. Web. 29 maj 2017.
3. "Synaptic Transmitters-Neurotransmitters & Neuropeptides." HowMed. NP, 18 maj 2011. Web. 30 maj 2017.
4. Mains, R. E., Eipper, B. A., "The Neuropeptides." Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular And Medical Aspects. 6: e upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1999. Web. 30 maj 2017.
Image Courtesy:
1. "Neuropeptidsyntes" Av Pancrat - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "1225 Chemical Synapse" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia