Нервната система съдържа нервни клетки, или неврони, които предават сигнали към целевите клетки, които могат да бъдат неврони или други видове клетки. Пропастта между предаващата и приемащата клетки се нарича синапс или синаптична цепнатина. Стимулиращите сигнали, електрически или химически, трябва да преминат през синапса, за да достигнат целта си.
Както изпращащата, така и приемната клетка разполагат със сложна биохимична техника за създаване, предаване, откриване и реагиране на сигнали, които пресичат синапса. Друг вид синапс се намира в имунологичната система на организма и включва бели кръвни телца а не неврони.
В този пост ще разгледаме структурата на синапсите в невроналните и имунологичните синапси. Това също ще ви помогне да разберете функцията на синапса в тялото.
Структура на невроналния синапс
Синаптичната цепнатина или междинната връзка е пространството, разделящо клетъчните мембрани на пресинаптичния предавател от постсинаптичните клетки на приемника. Мозъкът и централната нервна система са съставени от трилиони синапси, които предават информация между клетките. Цепнатината е толкова малка - варираща от 2 до 40 нанометра - че за изобразяване е необходим електронен микроскоп.
Структурата на синапсите на химически сигнали може да бъде два вида: асиметрична или симетрични. Типът ще зависи от формата на съдържащите химикали везикули (малки транспортни торбички), които изхвърлят невротрансмитерните химикали през процепа, които позволяват на синапса да функционира.
Мехурчетата на асиметрична междина са кръгли и постсинаптичната мембрана изгражда плътен материал, съставен от протеини и рецептори. Симетричните синапси имат сплескани везикули, а постсинаптичната клетъчна мембрана не съдържа плътно натрупване на материал.
Химически синапси
Химическият синапс се отличава с пресинаптик неврон който преобразува електрохимична стимулация в освобождаването на невротрансмитерни химикали, които в зависимост от техния състав възбуждат или инхибират активността на рецепторната клетка.
Стимулираната пресинаптична клетка натрупва калциеви йони, които привличат определени протеини, прикрепени към везикули, съдържащи невротрансмитерни химикали. Това кара везикулите да се слеят с пресинаптичната клетъчна мембрана, позволявайки на невротрансмитерните химикали да се изпразнят в синаптичната цепнатина.
Някои от тези химикали се срещат и активират рецепторите на постсинаптичната клетъчна мембрана, което кара сигнала да се разпространява през постсинаптичната клетка. След това невротрансмитерите се освобождават от постсинаптичната клетка, понякога с помощта на специални транспортни протеини, и се реабсорбират от пресинаптичната клетка за повторна употреба.
По този начин функцията за синапс е да разпространява сигнали до следващата клетка.
Електрически синапси
Междинната връзка на електрическия синапс е около 10 пъти по-тясна от ширината на цепнатината на химическия синапс. Каналите, наречени конексони, преодоляват междинната връзка, позволявайки на йони да преминават за синапсна функция.
Съединенията съдържат протеини, които могат да отворят или затворят канала, като по този начин контролират потока на йони. Стимулирана пресинаптична клетка отваря своите съединения, позволявайки на положително заредени йони да се вливат и да деполяризират постсинаптичната клетка.
Физиологията на електрическия синапс не изисква химически пратеници или рецептори и следователно позволява по-бързи скорости на предаване. Друга уникална характеристика на електрическия синапс е, че той позволява предаване на сигнал в двете посоки, докато химическите са еднопосочни.
Имунологичен синапс
Имунологичният синапс е пространството между различните видове бели кръвни клетки или лимфоцити. От едната страна на синапса е или a Т-клетка или естествена клетка убиец. Постсинаптичната клетка може да бъде един от няколко типа лимфоцити, които представят чужди антигени на повърхността.
Антигените карат пресинаптичната клетка да отделя протеини, които помагат за унищожаването на бактериите, вирусите или други чужди вещества, погълнати от целевата клетка. Синапсът е известен още като супрамолекулен адхезивен комплекс и се състои от пръстени от различни протеини. Пресинаптичната клетка пълзи над целевата клетка, създава синапс и след това освобождава протеини, които реагират на нахлуващото чуждо вещество.