Anatomie und Physiologie einer Synapsenstruktur

Ihr Gehirn hat Billionen von Synapsen.

Das Nervensystem enth├Ąlt Nervenzellen oder Neuronen, die Signale an Zielzellen ├╝bertragen, die Neuronen oder andere Arten von Zellen sein k├Ânnen. Die L├╝cke zwischen den sendenden und empfangenden Zellen ist die Synapse. Stimulierende Signale, entweder elektrisch oder chemisch, m├╝ssen die Synapse ├╝berqueren, um ihr Ziel zu erreichen. Sowohl die Sender- als auch die Empf├Ąngerzelle haben eine ausgekl├╝gelte biochemische Maschinerie, um Signale zu erzeugen, zu ├╝bertragen, zu detektieren und darauf zu reagieren, die die Synapse kreuzen. Eine andere Art von Synapse findet sich im Immunsystem des K├Ârpers und umfasst wei├če Blutk├Ârperchen statt Neuronen.

Neuronale Synapsenanatomie

Die synaptische Spalt- oder Gap-Verbindung ist der Raum, der Zellmembranen des pr├Ąsynaptischen Transmitters von postsynaptischen Empf├Ąngerzellen trennt. Das Gehirn und das zentrale Nervensystem bestehen aus Billionen von Synapsen, die Informationen zwischen den Zellen ├╝bertragen. Der Spalt ist so klein, dass er von 2 bis 40 Nanometer reicht - diese Abbildung erfordert ein Elektronenmikroskop. Chemosignal-Synapsen k├Ânnen von zwei Arten sein, asymmetrisch oder symmetrisch, abh├Ąngig von der Form der Chemikalie enthaltenden kleinen S├Ącke oder Vesikeln, die Neurotransmitterchemikalien ├╝ber die L├╝cke hinweg abgeben. Die Vesikel einer asymmetrischen L├╝cke sind rund und die postsynaptische Membran baut ein dichtes Material auf, das aus Proteinen und Rezeptoren besteht. Symmetrische Synapsen haben Vesikel abgeflacht und die postsynaptische Zellmembran enth├Ąlt keinen dichten Materialaufbau.

Chemische Synapsen

Eine chemische Synapse umfasst ein pr├Ąsynaptisches Neuron, das die elektrochemische Stimulation in die Freisetzung von Neurotransmitterchemikalien umwandelt, die je nach ihrer Zusammensetzung die Aktivit├Ąt der Rezeptorzelle anregen oder hemmen. Die stimulierte pr├Ąsynaptische Zelle akkumuliert Calciumionen, die bestimmte Proteine ÔÇőÔÇőanziehen, die an Vesikel gebunden sind, die Neurotransmitterchemikalien enthalten. Dies bewirkt, dass die Vesikel mit der pr├Ąsynaptischen Zellmembran verschmelzen, wodurch sich die Neurotransmitterchemikalien in den synaptischen Spalt entleeren k├Ânnen. Einige dieser Chemikalien treffen und aktivieren Rezeptoren auf der postsynaptischen Zellmembran, wodurch sich das Signal durch die postsynaptische Zelle ausbreitet. Die Neurotransmitter werden dann, manchmal mit Hilfe spezieller Transporterproteine, aus der postsynaptischen Zelle freigesetzt und von der pr├Ąsynaptischen Zelle zur Wiederverwendung resorbiert.

Elektrische Synapsen

Die L├╝ckenverbindung einer elektrischen Synapse ist etwa 10 mal schmaler als die Breite einer chemischen Synapsenspalte. Kan├Ąle, die Connexons genannt werden, ├╝berbr├╝cken die Gap-Junction, so dass Ionen kreuzen k├Ânnen. Die Connexons enthalten Proteine, die den Kanal ├Âffnen oder schlie├čen und so den Ionenfluss steuern k├Ânnen. Eine stimulierte pr├Ąsynaptische Zelle ├Âffnet ihre Connexone, wodurch positiv geladene Ionen in die postsynaptische Zelle flie├čen und diese depolarisieren k├Ânnen. Die elektrische Synapsenphysiologie ben├Âtigt keine chemischen Botenstoffe oder Rezeptoren und erm├Âglicht daher schnellere ├ťbertragungsgeschwindigkeiten. Ein weiteres einzigartiges Merkmal der elektrischen Synapse ist, dass sie eine Signal├╝bertragung in jeder Richtung erm├Âglicht.

Immunologische Synapse

Eine immunologische Synapse ist der Raum zwischen bestimmten Arten von wei├čen Blutk├Ârperchen oder Lymphozyten. Auf der einen Seite der Synapse befindet sich entweder eine T-Zelle oder eine nat├╝rliche Killerzelle. Die postsynaptische Zelle kann einer von mehreren Lymphozytentypen sein, die fremde Antigene auf der Oberfl├Ąche pr├Ąsentieren. Die Antigene bewirken, dass die pr├Ąsynaptische Zelle Proteine ÔÇőÔÇősekretiert, die dabei helfen, die von der Zielzelle aufgenommenen Bakterien, Viren oder anderen Fremdstoffe zu zerst├Âren. Die Synapse ist auch als supramolekularer Adh├Ąsionskomplex bekannt und besteht aus Ringen verschiedener Proteine. Die pr├Ąsynaptische Zelle kriecht ├╝ber die Zielzelle, baut eine Synapse auf und setzt dann Proteine ÔÇőÔÇőfrei, die auf die eindringende Fremdsubstanz reagieren.

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