Глутамат в эволюции
Oct. 15th, 2011 07:21 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
flavorchemistГлутамат это не только вкусно. Глутамат является важнейшим нейромедиатором в нашей и не только нашей нервной системе.
Есть мнение, что он был той самой молекулой, которая вообще способствовала появлению многоклеточных животных, вернее молекулой, которая координировала связь между клетками в составе многоклеточного организма.
Это губка. Как связана губка, наша нервная система и при чем здесь глутамат можно узнать в статье по ссылке (pdf).
Губки являются очень интересными созданиями. Это весьма примитивные организмы, одни из первых многоклеточных существ на нашей планете. Напрочь лишены нервной системы.У них нет мускулов. Умеют питаться прокачивая через себя воду, что требует хорошей координации действий отдельных клеткок.
Еще одна интересная и широко известная особенность в том, что если губку протереть через сито и по сути разделить на отдельные клетки, то клетки вовсе не помрут, а через какое-то время снова соберутся в многоклеточный организм. Не знаю, насколько это отноиттся ко всем представителям, но это и не важно в данном случае.
Вопрос вот в чем. Как такой примитивный организм может координировать действия своих клеток?
Исследователи считают (и вполне убедительно доказывают) что координация между действиями отдельных клеток в составе организма губки происходит с помощью именно глутаминовой гислоты и ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты). Точнее, в результате взаимодействия этих веществ со специальными рецепторами.
При изучении механизма питания (прокачивания воды) губки оказывается, что глутамат запускает механизм сокращения губки, а ГАМК ингибирует. Это все при отсутствии нервов и мышц.
А что в нашей нервной системе? Глутамат является "возбуждающим" нейромедиатором. ГАМК выполняет функцию "ингибирующего". Наш организм использует те же механизмы регулирования, что и губки. Изменившиеся и усложненные, но использующие тем не менее те же самые молекулы.
Совпадение?
Авторы приходят к достаточно разумному выводу. Возникновение такого механизма координации действия клеток предопределило возникновение нервной системы у представителей современного животного мира. А все электрические фокусы нашей нервной системы и мускулатура появились позже, как бы в качестве надстройки и модификации механизма химического регулирования.
Химического регулирования с помощью того самого глутамата.
Есть мнение, что он был той самой молекулой, которая вообще способствовала появлению многоклеточных животных, вернее молекулой, которая координировала связь между клетками в составе многоклеточного организма.
Это губка. Как связана губка, наша нервная система и при чем здесь глутамат можно узнать в статье по ссылке (pdf).
Губки являются очень интересными созданиями. Это весьма примитивные организмы, одни из первых многоклеточных существ на нашей планете. Напрочь лишены нервной системы.У них нет мускулов. Умеют питаться прокачивая через себя воду, что требует хорошей координации действий отдельных клеткок.
Еще одна интересная и широко известная особенность в том, что если губку протереть через сито и по сути разделить на отдельные клетки, то клетки вовсе не помрут, а через какое-то время снова соберутся в многоклеточный организм. Не знаю, насколько это отноиттся ко всем представителям, но это и не важно в данном случае.
Вопрос вот в чем. Как такой примитивный организм может координировать действия своих клеток?
Исследователи считают (и вполне убедительно доказывают) что координация между действиями отдельных клеток в составе организма губки происходит с помощью именно глутаминовой гислоты и ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты). Точнее, в результате взаимодействия этих веществ со специальными рецепторами.
При изучении механизма питания (прокачивания воды) губки оказывается, что глутамат запускает механизм сокращения губки, а ГАМК ингибирует. Это все при отсутствии нервов и мышц.
А что в нашей нервной системе? Глутамат является "возбуждающим" нейромедиатором. ГАМК выполняет функцию "ингибирующего". Наш организм использует те же механизмы регулирования, что и губки. Изменившиеся и усложненные, но использующие тем не менее те же самые молекулы.
Совпадение?
Авторы приходят к достаточно разумному выводу. Возникновение такого механизма координации действия клеток предопределило возникновение нервной системы у представителей современного животного мира. А все электрические фокусы нашей нервной системы и мускулатура появились позже, как бы в качестве надстройки и модификации механизма химического регулирования.
Химического регулирования с помощью того самого глутамата.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
Re: Совпадение?
Date: 2011-10-15 05:17 pm (UTC)Re: Совпадение?
Date: 2011-10-15 05:24 pm (UTC)Re: присутствует
Date: 2011-10-15 06:54 pm (UTC)Re: присутствует
Date: 2011-10-15 07:18 pm (UTC)Совпадение что глутамат и там и там - возбуждающий. Но суть то не в этом, а в том что он везде выполняет схожую функцию, и начал ее выполнять еще до появляение нервной системы.
Re: везде выполняет схожую функцию
Date: 2011-10-15 09:25 pm (UTC)P.S. Я, собственно, скорее "для занудства" - ну в смысле, аккуратности далеко идущих выводов. Больно уж у Вас журнал симпатичный. Жалко, если кто-то докопается из-за неаккуратного утверждения. ;-)
Re: везде выполняет схожую функцию
Date: 2011-10-16 12:34 am (UTC)Re: где глютамат приводит к торможению
Date: 2011-10-16 07:56 am (UTC)Re: где глютамат приводит к торможению
Date: 2011-10-16 10:00 pm (UTC)Re: где глютамат приводит к торможению
Date: 2011-10-16 08:07 am (UTC)http://journals.lww.com/neuroreport/Abstract/1997/09080/Effects_of_acetylcholine_and_glutamate_on_isolated.19.aspx
http://journals.lww.com/neuroreport/Abstract/2002/12030/Effects_of_glutamate_agonists_on_the_isolated.14.aspx
Чего-то еще, насколько я помню, было в пиявке и, кажется, в креветке и мухе. Вероятно, и в других беспозвоночных, если покопаться. Поскольку я не фармаколог никаким боком, то, к сожалению, конкретные ссылки вспоминаю с трудом. Извините. ;-)
Re: где глютамат приводит к торможению
Date: 2011-10-16 10:01 pm (UTC)Re: везде выполняет схожую функцию
Date: 2011-10-16 08:15 am (UTC)Re: присутствует
Date: 2011-10-15 08:42 pm (UTC)Re: присутствует
Date: 2011-10-17 07:03 am (UTC)Каждый нейромедиатор (нейротрансмиттер) просто "прикручен" к соответствующему рецептору в виде пары "ключ-замок", как это часто и густо бывает у белков.
А рецептор, в свою очередь может быть прикручен дендриту любого нейрона - который в норме может отвечать как за возбуждение какой-либо функции, так и за её торможение.
Поэтому, например, если у человека поражены альфа-мото-нейроны спинного мозга - у него будет вялый паралич конечностей, а если поражены тормозящие эти клетки нейроны головного мозга - паралич будет спастический (напряжённые мышцы).
Действие же нервно-паралитических газов (всяких там заринов и зоманов), например, направлено не на ацетилхолин (главный нейромедиатор в наших мышцах) а на его рецептор. В норме ацетилхолин легко освобождается от рецептора и быстро разрушается специальным ферментом. Нервно-паралитические газы блокируют этот фермент и мышца попадает в режим постоянного возбуждения от ацетилхолина, намертво севшего на свой рецептор (хотя сигнал от нейрона уже не поступает). В результате мышца полностью истощается и организм гибнет.
Короче, там всё ОЧЕНЬ сложно, как Вы правильно написали. :)