シナプスの構造の解剖学と生理学

神経系には 神経細胞、またはニューロン。ターゲットセルに信号を送信します。ターゲットセルは、ニューロンまたは他のタイプのセルです。 送信セルと受信セルの間のギャップは、シナプスまたはシナプス間隙と呼ばれます。 電気的または化学的刺激信号は、シナプスを通過してターゲットに到達する必要があります。

送信側と受信側の両方のセルには、シナプスを通過する信号を作成、送信、検出、および反応するための精巧な生化学的機構があります。 別の種類のシナプスは、体の免疫系に見られ、 白血球 ニューロンではなく。

この投稿では、神経シナプスと免疫シナプスのシナプス構造について説明します。 これは、体内のシナプス機能を理解するのにも役立ちます。

シナプス間隙またはギャップ結合は、シナプス前伝達物質の細胞膜をシナプス後受容細胞から分離する空間です。 脳と中枢神経系は、細胞間で情報を伝達する何兆ものシナプスで構成されています。 裂け目は非常に小さく（2〜40ナノメートルの範囲）、イメージングには電子顕微鏡が必要です。

化学シグナルシナプス構造には、次の2つのタイプがあります。 非対称 または 対称. タイプは、シナプスが機能することを可能にするギャップを越えて神経伝達物質の化学物質を放出する化学物質を含む小胞（小さな輸送嚢）の形状に依存します。

非対称ギャップの小胞は丸く、シナプス後膜はタンパク質と受容体で構成される高密度の物質を構築します。 対称シナプスは小胞が平らになっており、シナプス後細胞膜には高密度の物質が含まれていません。

化学シナプスはシナプス前を特徴とします ニューロン 変換する 電気化学的刺激 それらの組成に応じて、受容体細胞の活性を刺激または阻害する神経伝達物質化学物質の放出に。

刺激されたシナプス前細胞はカルシウムイオンを蓄積し、神経伝達物質を含む小胞に付着した特定のタンパク質を引き付けます。 これにより、小胞がシナプス前細胞膜と融合し、神経伝達物質の化学物質がシナプス間隙に排出されるようになります。

これらの化学物質のいくつかは、シナプス後細胞膜上の受容体と出会い、それを活性化します。これにより、信号がシナプス後細胞を介して伝播します。 次に、神経伝達物質は、時には特別な輸送体タンパク質の助けを借りて、シナプス後細胞から放出され、シナプス前細胞によって再吸収されて再利用されます。

したがって、シナプス機能は信号を次のセルに伝播することです。

電気シナプスのギャップ結合は、化学シナプスの裂け目の幅の約10分の1です。 コネクソンと呼ばれるチャネルはギャップ結合を橋渡しし、シナプス機能のためにイオンが交差できるようにします。

コネクソンには、チャネルを開閉できるタンパク質が含まれているため、イオンの流れが制御されます。 刺激されたシナプス前細胞はそのコネクソンを開き、正に帯電したイオンがシナプス後細胞に流れ込み、脱分極することを可能にします。

電気シナプス生理学は、化学伝達物質や受容体を必要としないため、より速い伝送速度が可能になります。 電気シナプスのもう1つのユニークな特徴は、化学シナプスが一方向であるのに対し、どちらの方向にも信号を送信できることです。

免疫シナプスは、さまざまな種類の白血球またはリンパ球の間の空間です。 シナプスの片側には、 T細胞 またはナチュラルキラー細胞。 シナプス後細胞は、表面に外来抗原を提示するいくつかのリンパ球タイプの1つである可能性があります。

抗原は、シナプス前細胞にタンパク質を分泌させ、標的細胞が摂取した細菌、ウイルス、またはその他の異物を破壊するのに役立ちます。 シナプスは超分子接着複合体としても知られており、さまざまなタンパク質のリングで構成されています。 シナプス前細胞は標的細胞を這い回り、シナプスを確立し、侵入した異物に反応するタンパク質を放出します。