Нервная система содержит нервные клеткиили нейроны, которые передают сигналы клеткам-мишеням, которые могут быть нейронами или другими типами клеток. Разрыв между передающими и принимающими клетками называется синапсом или синаптической щелью. Стимулирующие сигналы, электрические или химические, должны проходить через синапс, чтобы достичь своей цели.
И передающая, и принимающая клетки имеют сложный биохимический механизм для создания, передачи, обнаружения и реагирования на сигналы, проходящие через синапс. Другой тип синапсов обнаружен в иммунологической системе организма и включает: белые кровяные клетки а не нейроны.
В этом посте мы собираемся рассмотреть структуру синапсов в нейрональных и иммунологических синапсах. Это также поможет вам понять функцию синапсов в организме.
Структура нейронального синапса
Синаптическая щель или щелевое соединение - это пространство, отделяющее клеточные мембраны пресинаптического передатчика от постсинаптических приемных клеток. Мозг и центральная нервная система состоят из триллионов синапсов, передающих информацию между клетками. Расщелина настолько мала - от 2 до 40 нанометров, - что для получения изображения требуется электронный микроскоп.
Структура химико-сигнального синапса бывает двух типов: асимметричный или же симметричный. Тип будет зависеть от формы везикул, содержащих химические вещества (небольших транспортных мешочков), которые сбрасывают химические вещества-нейротрансмиттеры через щель, которые позволяют синапсу функционировать.
Везикулы асимметричной щели имеют округлую форму, а постсинаптическая мембрана представляет собой плотный материал, состоящий из белков и рецепторов. Симметричные синапсы имеют уплощенные пузырьки, а постсинаптическая клеточная мембрана не содержит плотных скоплений материала.
Химические синапсы
Химический синапс имеет пресинаптическую нейрон что обращает электрохимическая стимуляция в высвобождение химических нейротрансмиттеров, которые, в зависимости от их состава, возбуждают или подавляют активность рецепторной клетки.
Стимулированная пресинаптическая клетка накапливает ионы кальция, которые привлекают определенные белки, прикрепленные к везикулам, содержащим химические нейромедиаторы. Это заставляет везикулы сливаться с пресинаптической клеточной мембраной, позволяя химическим веществам нейротрансмиттера проникать в синаптическую щель.
Некоторые из этих химических веществ встречаются и активируют рецепторы на мембране постсинаптической клетки, что заставляет сигнал распространяться через постсинаптическую клетку. Затем нейротрансмиттеры высвобождаются из постсинаптической клетки, иногда с помощью специальных белков-переносчиков, и реабсорбируются пресинаптической клеткой для повторного использования.
Таким образом, функция синапса заключается в передаче сигналов в следующую клетку.
Электрические синапсы
Щелевой контакт электрического синапса примерно в 10 раз уже, чем ширина химической щели синапса. Каналы, называемые коннексонами, перекрывают щелевые контакты, позволяя ионам проходить через синапсы.
Коннексоны содержат белки, которые могут открывать или закрывать канал, тем самым контролируя поток ионов. Стимулированная пресинаптическая клетка открывает свои коннексоны, позволяя положительно заряженным ионам проникать в постсинаптическую клетку и деполяризовать ее.
Физиология электрических синапсов не требует химических посредников или рецепторов и, следовательно, обеспечивает более высокие скорости передачи. Другой уникальной особенностью электрического синапса является то, что он позволяет передавать сигнал в любом направлении, тогда как химические синапсы являются однонаправленными.
Иммунологический синапс
Иммунологический синапс - это пространство между разными типами лейкоцитов или лимфоцитов. На одной стороне синапса либо Т-клетка или естественная клетка-убийца. Постсинаптическая клетка может быть одним из нескольких типов лимфоцитов, которые представляют чужеродные антигены на своей поверхности.
Антигены заставляют пресинаптическую клетку секретировать белки, которые помогают уничтожить бактерии, вирусы или другие чужеродные вещества, попавшие в клетку-мишень. Синапс также известен как супрамолекулярный адгезионный комплекс и состоит из колец различных белков. Пресинаптическая клетка ползет по клетке-мишени, устанавливает синапс, а затем высвобождает белки, которые реагируют на вторгающееся чужеродное вещество.
