Živčani sustav sadrži nervne ćelije, ili neuroni, koji prenose signale do ciljanih stanica, što mogu biti neuroni ili druge vrste stanica. Jaz između stanica koje prenose i primaju naziva se sinapsa ili sinaptička pukotina. Stimulacijski signali, bilo električni ili kemijski, moraju prelaziti sinapsu da bi došli do cilja.
I stanice pošiljatelja i primatelja imaju složene biokemijske strojeve za stvaranje, prijenos, otkrivanje i reagiranje na signale koji prelaze sinapsu. Druga vrsta sinapse nalazi se u imunološkom sustavu tijela i uključuje bijele krvne stanice nego neuroni.
U ovom ćemo postu proučiti strukturu sinapsi u neuronskim i imunološkim sinapsama. To će vam također pomoći da razumijete funkciju sinapse u tijelu.
Građa neuronske sinapse
Sinaptički rascjep ili spoj između prostora razdvajaju stanične membrane presinaptičkog odašiljača od postsinaptičkih stanica prijemnika. Mozak i središnji živčani sustav sastoje se od bilijuna sinapsi koje prenose informacije između stanica. Rascjep je toliko malen - u rasponu od 2 do 40 nanometara - da je za snimanje potreban elektronski mikroskop.
Struktura kemijsko-signalne sinapse može biti dvije vrste: asimetrična ili simetričan. Vrsta ovisit će o obliku vezikula koje sadrže kemikalije (male transportne vrećice) koje izbacuju kemikalije neurotransmitera kroz prazninu koja omogućuje sinapsi da funkcionira.
Mjehurići asimetričnog razmaka su okrugli, a postsinaptička membrana gradi gusti materijal sastavljen od proteina i receptora. Simetrične sinapse imaju spljoštene vezikule, a postsinaptička stanična membrana ne sadrži gustu nakupinu materijala.
Kemijske sinapse
Kemijska sinapsa ima presinaptik neurona koji pretvara elektrokemijska stimulacija u oslobađanje kemikalija neurotransmitera koje, ovisno o svom sastavu, pobuđuju ili inhibiraju aktivnost receptorske stanice.
Potaknuta presinaptička stanica akumulira ione kalcija koji privlače određene proteine koji su vezani za vezikule koji sadrže kemikalije neurotransmitera. To uzrokuje vezikule da se stope s membranom presinaptičke stanice, omogućujući kemikalijama neurotransmitera da se isprazne u sinaptičku pukotinu.
Neke od ovih kemikalija susreću se i aktiviraju receptore na membrani postsinaptičke stanice, što uzrokuje širenje signala kroz postsinaptičku stanicu. Tada se neurotransmiteri oslobađaju iz postsinaptičke stanice, ponekad uz pomoć posebnih proteina-transportera, a presinaptička stanica ih ponovno apsorbira za ponovnu upotrebu.
Dakle, funkcija sinapse je širenje signala u sljedeću ćeliju.
Električne sinapse
Spoj između električnih sinapsi oko 10 puta je uži od širine rascjepa kemijske sinapse. Kanali zvani koneksoni premošćuju spoj između praznina, omogućujući ionima da prijeđu za funkciju sinapse.
Koneksoni sadrže proteine koji mogu otvoriti ili zatvoriti kanal, kontrolirajući tako protok iona. Potaknuta presinaptička stanica otvara svoje veze, omogućujući pozitivno nabijenim ionima da uđu i depolariziraju postsinaptičku stanicu.
Fiziologija električne sinapse ne zahtijeva kemijske glasnike ili receptore i stoga omogućuje veće brzine prijenosa. Sljedeća jedinstvena značajka električne sinapse je da omogućuje prijenos signala u bilo kojem smjeru, dok su kemijske jednosmjerne.
Imunološka sinapsa
Imunološka sinapsa je prostor između različitih vrsta bijelih krvnih stanica ili limfocita. Na jednoj strani sinapse nalazi se ili a T-stanica ili prirodna stanica ubojica. Postsinaptička stanica može biti jedan od nekoliko tipova limfocita koji na površini predstavljaju strane antigene.
Antigeni uzrokuju da presinaptička stanica izlučuje proteine koji pomažu u uništavanju bakterija, virusa ili drugih stranih tvari koje unosi ciljana stanica. Sinapsa je poznata i kao supramolekularni kompleks adhezije, a sastoji se od prstenova različitih proteina. Presinaptička stanica puzi preko ciljne stanice, uspostavlja sinapsu, a zatim oslobađa proteine koji reagiraju na stranu tvar koja napada.