Nervový systém obsahuje nervové bunkyalebo neuróny, ktoré prenášajú signály do cieľových buniek, čo môžu byť neuróny alebo iné typy buniek. Medzera medzi vysielajúcimi a prijímajúcimi bunkami sa nazýva synapsia alebo synaptická štrbina. Stimulačné signály, elektrické alebo chemické, musia prechádzať cez synapsu, aby dosiahli svoj cieľ.
Bunky odosielateľa aj prijímača majú zložité biochemické mechanizmy na vytváranie, prenos, detekciu a reakciu na signály, ktoré prechádzajú cez synapsiu. Iný typ synapsie sa nachádza v imunologickom systéme tela a zahŕňa biele krvinky skôr ako neuróny.
V tomto príspevku si prejdeme štruktúru synapsií v neuronálnych a imunologických synapsách. To vám tiež pomôže pochopiť funkciu synapsie v tele.
Štruktúra neuronálnej synapsie
Synaptická štrbina alebo štrbina je priestor, ktorý oddeľuje bunkové membrány presynaptického vysielača od postsynaptických prijímacích buniek. Mozog a centrálny nervový systém sú zložené z biliónov synapsií, ktoré prenášajú informácie medzi bunkami. Rozštep je taký malý - v rozmedzí od 2 do 40 nanometrov -, že na snímanie je potrebný elektrónový mikroskop.
Štruktúra synapsie chemického signálu môže byť dvoch typov: asymetrický alebo symetrický. Typ bude závisieť od tvaru vezikúl obsahujúcich chemikálie (malé transportné vaky), ktoré vylučujú chemikálie neurotransmiterov cez medzeru, ktorá umožňuje fungovanie synapsie.
Vezikuly asymetrickej medzery sú okrúhle a postsynaptická membrána vytvára hustý materiál zložený z proteínov a receptorov. Symetrické synapsie majú sploštené vezikuly a postsynaptická bunková membrána neobsahuje husté nahromadenie materiálu.
Chemické synapsie
Chemická synapsia obsahuje presynaptikum neurón ktorý prevádza elektrochemická stimulácia do uvoľňovania chemikálií neurotransmiterov, ktoré v závislosti od ich zloženia excitujú alebo inhibujú aktivitu receptorovej bunky.
Stimulovaná presynaptická bunka akumuluje vápnikové ióny, ktoré priťahujú určité proteíny pripojené k vezikulám obsahujúcim chemikálie neurotransmiterov. Toto spôsobí fúziu vezikúl s presynaptickou bunkovou membránou, čo umožní chemickým látkam neurotransmiterov vyprázdniť sa do synaptickej štrbiny.
Niektoré z týchto chemikálií sa stretávajú a aktivujú receptory na postsynaptickej bunkovej membráne, čo spôsobuje šírenie signálu postsynaptickou bunkou. Neurotransmitery sa potom uvoľňujú z postsynaptickej bunky, niekedy pomocou špeciálnych transportných proteínov, a presynaptická bunka ich reabsorbuje na opätovné použitie.
Funkciou synapsie je teda šírenie signálov do nasledujúcej bunky.
Elektrické synapsie
Medzera spojenia elektrickej synapsie je asi 10-krát užšia ako šírka rázštepu chemickej synapsie. Kanály nazývané konexóny premosťujú križovatku medzier a umožňujú iónom prechádzať kvôli funkcii synapsie.
Konexóny obsahujú proteíny, ktoré môžu otvoriť alebo uzavrieť kanál, a tým riadiť tok iónov. Stimulovaná presynaptická bunka otvára svoje konexóny a umožňuje tak prúdiť kladne nabitým iónom a depolarizovať postsynaptickú bunku.
Fyziológia elektrickej synapsie nevyžaduje chemických poslov ani receptory, a preto umožňuje vyššie prenosové rýchlosti. Ďalšou jedinečnou vlastnosťou elektrickej synapsie je to, že umožňuje prenos signálu v oboch smeroch, zatiaľ čo chemické sú jednosmerné.
Imunological Synapse
Imunologická synapsia je priestor medzi rôznymi typmi bielych krviniek alebo lymfocytov. Na jednej strane synapsie je buď a T-bunka alebo prirodzená zabíjačská bunka. Postsynaptická bunka môže byť jedným z niekoľkých typov lymfocytov, ktoré na povrchu prezentujú cudzie antigény.
Antigény spôsobujú, že presynaptická bunka vylučuje proteíny, ktoré pomáhajú ničiť baktérie, vírusy alebo iné cudzie látky požité cieľovou bunkou. Synapsa je tiež známa ako komplex supramolekulárnej adhézie a pozostáva z kruhov rôznych proteínov. Presynaptická bunka lezie cez cieľovú bunku, vytvára synapsiu a potom uvoľňuje proteíny, ktoré reagujú na napadnutie cudzou látkou.