Het zenuwstelsel bevat zenuwcellenof neuronen, die signalen doorgeven aan doelcellen, dit kunnen neuronen of andere soorten cellen zijn. De opening tussen de zendende en ontvangende cellen wordt de synaps of de synaptische spleet genoemd. Stimulerende signalen, elektrisch of chemisch, moeten de synaps oversteken om hun doel te bereiken.
Zowel de zend- als de ontvangercellen hebben uitgebreide biochemische machines om signalen die de synaps passeren te creëren, verzenden, detecteren en erop te reageren. Een ander type synaps wordt gevonden in het immuunsysteem van het lichaam en omvat: witte bloedcellen in plaats van neuronen.
In dit bericht gaan we de synapsstructuur in neuronale en immunologische synapsen bespreken. Dit zal u ook helpen de synapsfunctie in het lichaam te begrijpen.
Neuronale synapsstructuur
De synaptische spleet of gap junction is de ruimte die celmembranen van de presynaptische zender scheidt van postsynaptische ontvangercellen. De hersenen en het centrale zenuwstelsel zijn samengesteld uit biljoenen synapsen die informatie tussen cellen overbrengen. De spleet is zo klein - variërend van 2 tot 40 nanometer - dat voor beeldvorming een elektronenmicroscoop nodig is.
Chemisch-signaal synapsstructuur kan van twee soorten zijn: asymmetrisch of symmetrisch. Het type zal afhangen van de vorm van de chemicaliën bevattende blaasjes (kleine transportzakjes) die neurotransmitterchemicaliën over de opening dumpen waardoor de synaps kan functioneren.
De blaasjes van een asymmetrische opening zijn rond en het postsynaptische membraan bouwt dicht materiaal op dat bestaat uit eiwitten en receptoren. Symmetrische synapsen hebben afgeplatte blaasjes en het postsynaptische celmembraan bevat geen dichte opeenhoping van materiaal.
Chemische synapsen
Een chemische synaps heeft een presynaptische neuron dat converteert elektrochemische stimulatie in de afgifte van neurotransmitterchemicaliën die, afhankelijk van hun samenstelling, de activiteit van de receptorcel stimuleren of remmen.
De gestimuleerde presynaptische cel accumuleert calciumionen die bepaalde eiwitten aantrekken die zijn vastgemaakt aan blaasjes die neurotransmitterchemicaliën bevatten. Dit zorgt ervoor dat de blaasjes samensmelten met het presynaptische celmembraan, waardoor de neurotransmitterchemicaliën in de synaptische spleet kunnen legen.
Sommige van deze chemicaliën ontmoeten en activeren receptoren op het postsynaptische celmembraan, waardoor het signaal zich door de postsynaptische cel voortplant. De neurotransmitters komen dan vrij uit de postsynaptische cel, soms met behulp van speciale transporteiwitten, en worden opnieuw geabsorbeerd door de presynaptische cel voor hergebruik.
De synapsfunctie is dus om signalen naar de volgende cel te verspreiden.
Elektrische synapsen
De gap junction van een elektrische synaps is ongeveer 10 keer smaller dan de breedte van een chemische synapsspleet. Kanalen die connexons worden genoemd, overbruggen de gap junction, waardoor ionen kunnen oversteken voor de synapsfunctie.
De connexons bevatten eiwitten die het kanaal kunnen openen of sluiten, waardoor de stroom van ionen wordt gecontroleerd. Een gestimuleerde presynaptische cel opent zijn connexonen, waardoor positief geladen ionen in de postsynaptische cel kunnen stromen en deze kunnen depolariseren.
Elektrische synapsfysiologie vereist geen chemische boodschappers of receptoren en maakt daarom snellere transmissiesnelheden mogelijk. Een ander uniek kenmerk van de elektrische synaps is dat het signaaloverdracht in beide richtingen mogelijk maakt, terwijl chemische eenrichtingsverkeer zijn.
Immunologische synaps
Een immunologische synaps is de ruimte tussen verschillende soorten witte bloedcellen of lymfocyten. Aan de ene kant van de synaps is ofwel een T-cel of een natuurlijke killercel. De postsynaptische cel kan een van de verschillende typen lymfocyten zijn die vreemde antigenen op het oppervlak presenteren.
De antigenen zorgen ervoor dat de presynaptische cel eiwitten afscheidt die helpen bij het vernietigen van de bacteriën, virussen of andere vreemde stoffen die door de doelcel worden ingenomen. De synaps is ook bekend als een supramoleculaire adhesiecomplex en bestaat uit ringen van verschillende eiwitten. De presynaptische cel kruipt over de doelcel, brengt een synaps tot stand en laat vervolgens eiwitten vrij die reageren op de binnendringende vreemde substantie.