Nervu sistēma satur nervu šūnasvai neironi, kas pārraida signālus mērķa šūnām, kas var būt neironi vai cita veida šūnas. Plaisu starp raidošo un uztverošo šūnu sauc par sinapsi vai sinaptisko plaisu. Stimulējošiem signāliem, vai nu elektriskiem, vai ķīmiskiem, jāpārvar sinapss, lai sasniegtu mērķi.
Gan sūtītāja, gan uztvērēja šūnām ir izstrādāta bioķīmiskā iekārta, lai radītu, pārraidītu, noteiktu un reaģētu uz signāliem, kas šķērso sinapsi. Cits sinapses veids ir atrodams ķermeņa imunoloģiskajā sistēmā un ietver baltās asins šūnas nevis neironi.
Šajā ziņojumā mēs aplūkosim sinapses struktūru neironu un imunoloģiskās sinapsēs. Tas arī palīdzēs jums saprast sinapses funkciju organismā.
Neironu sinapses struktūra
Sinaptiskais spraugs vai spraugas savienojums ir telpa, kas atdala presinaptiskā raidītāja šūnu membrānas no postsinaptiskā uztvērēja šūnām. Smadzenes un centrālo nervu sistēmu veido triljoni sinapses, kas pārraida informāciju starp šūnām. Plaisa ir tik maza - no 2 līdz 40 nanometriem -, ka attēlveidošanai nepieciešams elektronu mikroskops.
Ķīmiskā signāla sinapses struktūra var būt divu veidu: asimetrisks vai simetrisks. Veids būs atkarīgs no ķīmisko vielu saturošo pūslīšu (mazo transportēšanas maisiņu) formas, kas neirotransmitera ķīmiskās vielas izgāž pāri spraugai, kas ļauj sinapsei darboties.
Asimetriskas spraugas pūslīši ir apaļi, un postsinaptiskā membrāna veido blīvu materiālu, kas sastāv no olbaltumvielām un receptoriem. Simetriskās sinapsēs ir saplacināti pūslīši, un postsinaptiskās šūnas membrāna nesatur blīvu materiāla uzkrāšanos.
Ķīmiskās sinapses
Ķīmiskajā sinapsē ir presinaptisks līdzeklis neirons kas pārvērš elektroķīmiskā stimulācija neirotransmiteru ķimikāliju izdalīšanās procesā, kas atkarībā no to sastāva uzbudina vai kavē receptora šūnas aktivitāti.
Stimulētā presinaptiskā šūna uzkrāj kalcija jonus, kas piesaista noteiktus proteīnus, kas pievienoti vezikulām, kurās ir neirotransmitera ķīmiskās vielas. Tas izraisa pūslīšu saplūšanu ar presinaptisko šūnu membrānu, ļaujot neirotransmitera ķīmiskajām vielām iztukšoties sinaptiskajā spraugā.
Dažas no šīm ķīmiskajām vielām satiekas un aktivizē receptorus uz postsinaptiskās šūnas membrānas, kas izraisa signāla izplatīšanos caur postsinaptisko šūnu. Pēc tam neirotransmiteri izdalās no postsinaptiskās šūnas, dažreiz ar īpašu transporta proteīnu palīdzību, un presinaptiskā šūna tos atkārtoti absorbē atkārtotai izmantošanai.
Tādējādi sinapses funkcija ir izplatīt signālus uz nākamo šūnu.
Elektriskās sinapses
Elektriskās sinapses spraugas krustojums ir apmēram 10 reizes šaurāks nekā ķīmiskās sinapses spraugas platums. Kanāli, kurus sauc par konneksoniem, pārvar plaisu savienojumu, ļaujot joniem šķērsot sinapses funkciju.
Savienojumi satur olbaltumvielas, kas var atvērt vai aizvērt kanālu, tādējādi kontrolējot jonu plūsmu. Stimulēta presinaptiskā šūna atver savus savienojumus, ļaujot pozitīvi uzlādētiem joniem ieplūst un depolarizēt postsinaptisko šūnu.
Elektriskās sinapses fizioloģijai nav nepieciešami ķīmiski kurjeri vai receptori, un tāpēc tā nodrošina lielāku pārraides ātrumu. Vēl viena unikāla elektriskās sinapses iezīme ir tā, ka tā ļauj signālu pārraidīt jebkurā virzienā, turpretim ķīmiskie ir vienvirziena.
Imunoloģiskā sinaps
Imunoloģiskā sinaps ir telpa starp dažāda veida balto asins šūnu vai limfocītiem. Sinapses vienā pusē ir vai nu a T-šūna vai dabiska slepkavas šūna. Postinaptiskā šūna var būt viens no vairākiem limfocītu tipiem, kas uz virsmas attēlo svešus antigēnus.
Antigēni liek presinaptiskajai šūnai izdalīt olbaltumvielas, kas palīdz iznīcināt baktērijas, vīrusu vai citas svešas vielas, ko uzņem mērķa šūna. Sinapses ir arī pazīstamas kā supramolekulāras adhēzijas komplekss un sastāv no dažādu olbaltumvielu gredzeniem. Presinaptiskā šūna pārmeklē mērķa šūnu, izveido sinapsi un pēc tam atbrīvo olbaltumvielas, kas reaģē uz iebrūkošo svešo vielu.