Anatomie und Physiologie einer Synapsenstruktur

Ihr Gehirn hat Billionen von Synapsen.

Das Nervensystem enth√§lt Nervenzellen oder Neuronen, die Signale an Zielzellen √ľbertragen, die Neuronen oder andere Arten von Zellen sein k√∂nnen. Die L√ľcke zwischen den sendenden und empfangenden Zellen ist die Synapse. Stimulierende Signale, entweder elektrisch oder chemisch, m√ľssen die Synapse √ľberqueren, um ihr Ziel zu erreichen. Sowohl die Sender- als auch die Empf√§ngerzelle haben eine ausgekl√ľgelte biochemische Maschinerie, um Signale zu erzeugen, zu √ľbertragen, zu detektieren und darauf zu reagieren, die die Synapse kreuzen. Eine andere Art von Synapse findet sich im Immunsystem des K√∂rpers und umfasst wei√üe Blutk√∂rperchen statt Neuronen.

Neuronale Synapsenanatomie

Die synaptische Spalt- oder Gap-Verbindung ist der Raum, der Zellmembranen des pr√§synaptischen Transmitters von postsynaptischen Empf√§ngerzellen trennt. Das Gehirn und das zentrale Nervensystem bestehen aus Billionen von Synapsen, die Informationen zwischen den Zellen √ľbertragen. Der Spalt ist so klein, dass er von 2 bis 40 Nanometer reicht - diese Abbildung erfordert ein Elektronenmikroskop. Chemosignal-Synapsen k√∂nnen von zwei Arten sein, asymmetrisch oder symmetrisch, abh√§ngig von der Form der Chemikalie enthaltenden kleinen S√§cke oder Vesikeln, die Neurotransmitterchemikalien √ľber die L√ľcke hinweg abgeben. Die Vesikel einer asymmetrischen L√ľcke 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√§lt keinen dichten Materialaufbau.

Chemische Synapsen

Eine chemische Synapse umfasst ein pr√§synaptisches Neuron, das die elektrochemische Stimulation in die Freisetzung von Neurotransmitterchemikalien umwandelt, die je nach ihrer Zusammensetzung die Aktivit√§t der Rezeptorzelle anregen oder hemmen. Die stimulierte pr√§synaptische Zelle akkumuliert Calciumionen, die bestimmte Proteine ‚Äč‚Äčanziehen, die an Vesikel gebunden sind, die Neurotransmitterchemikalien enthalten. Dies bewirkt, dass die Vesikel mit der pr√§synaptischen Zellmembran verschmelzen, wodurch sich die Neurotransmitterchemikalien in den synaptischen Spalt entleeren k√∂nnen. 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√§synaptischen Zelle zur Wiederverwendung resorbiert.

Elektrische Synapsen

Die L√ľckenverbindung einer elektrischen Synapse ist etwa 10 mal schmaler als die Breite einer chemischen Synapsenspalte. Kan√§le, die Connexons genannt werden, √ľberbr√ľcken die Gap-Junction, so dass Ionen kreuzen k√∂nnen. Die Connexons enthalten Proteine, die den Kanal √∂ffnen oder schlie√üen und so den Ionenfluss steuern k√∂nnen. Eine stimulierte pr√§synaptische Zelle √∂ffnet ihre Connexone, wodurch positiv geladene Ionen in die postsynaptische Zelle flie√üen und diese depolarisieren k√∂nnen. Die elektrische Synapsenphysiologie ben√∂tigt keine chemischen Botenstoffe oder Rezeptoren und erm√∂glicht daher schnellere √úbertragungsgeschwindigkeiten. Ein weiteres einzigartiges Merkmal der elektrischen Synapse ist, dass sie eine Signal√ľbertragung in jeder Richtung erm√∂glicht.

Immunologische Synapse

Eine immunologische Synapse ist der Raum zwischen bestimmten Arten von wei√üen Blutk√∂rperchen oder Lymphozyten. Auf der einen Seite der Synapse befindet sich entweder eine T-Zelle oder eine nat√ľrliche Killerzelle. Die postsynaptische Zelle kann einer von mehreren Lymphozytentypen sein, die fremde Antigene auf der Oberfl√§che pr√§sentieren. Die Antigene bewirken, dass die pr√§synaptische Zelle Proteine ‚Äč‚Äčsekretiert, die dabei helfen, die von der Zielzelle aufgenommenen Bakterien, Viren oder anderen Fremdstoffe zu zerst√∂ren. Die Synapse ist auch als supramolekularer Adh√§sionskomplex bekannt und besteht aus Ringen verschiedener Proteine. Die pr√§synaptische Zelle kriecht √ľber die Zielzelle, baut eine Synapse auf und setzt dann Proteine ‚Äč‚Äčfrei, die auf die eindringende Fremdsubstanz reagieren.

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