突触 - 电气和化学

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由于存在突触的存在,从一种神经细胞或从神经细胞从一个神经细胞传播到另一个神经细胞到效应细胞,细胞间连接对于细胞之间,器官之间,器官系统和整个身体之间的交流至关重要。此外,突触可以是化学的和电的(1)。

在本文中,我们将详细阐述突触工作,结构及其功能的方式背后的原则。

电气突触

电突触基本上代表神经细胞之间的通信接触区域,这些接触是类似于破碎的链接类型的通信,唯一存在上皮细胞,肌肉或某些类型的结缔组织之间存在的通信型连杆。

这种类型的突触接触,也称为联系在它的基本形态和分子官能特征中,与其他类型组织中的所谓的裂纹连接不同。

在这种情况下,连接内容的开放度或近距离,离子交换的圆柱形走廊,取决于钙离子的浓度,在pH和循环上腺苷一磷酸盐,营地(1)。

有趣的是,这种类型的突触接触不是在神经细胞之间而且在神经细胞之间以及神经和神经和神经胶质细胞之间建立,无论是中枢神经系统。

然而,据信,在这些情况下,这些化合物在代谢交换中起主要作用,而不是在膜充电的改变中起作用。应该强调的是,这种作用在神经元和支持细胞之间的代谢通信中非常重要。

化学突触

化学突触不同于电气的传输方式。也就是说,信息传递的过程需要一种介质的存在——一种化学介质,一种神经递质,它间接地导致信息被传递到的细胞质膜区域的电荷变化(2)。

化学突触发生在
建立沟通的神经细胞两个区域 - 突触前和
后突触。

经过突触前区域我们认为轴突的末端部分,即突触芽,是传递信息的地方。突触后区是指神经细胞的质膜中信息传递到的部分,以及邻近该质膜区域的细胞质。

在突触前和突触区域之间,存在间细胞间空间,其被称为突触间隙,由于其大约20nm的尺寸大于电突触区域中的膜之间的间隙。

神经细胞也合成exocytosomes在突触前膜的水平进入突触间隙,释放各种称为神经递质和神经调节剂的物质。

这些可以是乙酰胆碱,氨基酸,氨基酸衍生物或肽。将肽作为神经递质合成肽的神经细胞正是将那些被称为神经内分泌的细胞。并非所有神经递质都有激活效果,有些具有相反的,抑制作用。

我们还应该强调一些神经递质,例如乙酰胆碱和去甲肾上腺素,不仅提供神经细胞之间的沟通,而且还向效应器官传递信息,即“为自主神经系统的神经细胞提供”服务“。乙酰胆碱也是骨胳和横纹肌细胞的信息传递器。

化学突触,在透射电子显微镜下观察到的准备方面比电气量更容易,因为它们具有较大的尺寸并且更为形貌地复杂,可以在不同的神经细胞结构域之间建立。

如果一个突触建立在一个细胞的轴突末端和另一个神经细胞的树突之间,它被称为突触轴突突触。如果在一个神经细胞的轴突和另一个神经细胞的身体之间形成,则它被称为轴瘤突触。如果在两个神经细胞的树突之间建立突触,则是树突树突突触。

如果它在两个神经元的轴突之间形成,那么它被称为轴突突触。在另一个神经细胞的一体和身体的树突之间,形成体树突突膜。化学突触通常形成在树突刺的面积中,并且假设信息接收的选择和控制在这些区域中进行。

它们也可以被建立在通过“如果它们由一个神经细胞的自由终止形成另一个神经细胞的横向表面形成。

突触可以允许单向信息传输而且还双向 - 突触的一半在一个方向上沿另一个方向传输信息。此类突触称为交替突触。

神经递质合成和喷射的途径

很长一段时间,科学家们相信,至少在基本术语上,合成途径并且神经细胞中神经递质的喷射与腺体细胞的神经递质相同。

根据这种观点,神经递质和神经化剂将在神经细胞体内合成,在多泡体,颗粒内质网和高尔基装置的水平。将被引导到突触芽的分泌囊泡被称为突触囊泡将与高尔基地区分离。

Axon介导其朝向突触前区域的方向,其中将这些物质喷射到突触间隙中的过程。

然而,事实是
突触前地区的外毒性效应过程不仅在高速下进行
但也非常重要的是数量-在一些神经元在一秒内
超过一千个突触囊泡弹出他们的内容 - 我们今天相信
它们的形成过程,至少在某些情况下,不应该如此
完全等同于经典的合成途径和喷射到
蛋白质的细胞外环境(2)。

即,已经表明,在突触囊泡的膜组分中形成perikaryon地区以小直径的可能空囊泡的形式。这些被称为突触前囊泡的囊泡从高尔基装置的跨界脱离,并在轴突中的微管的帮助下到达突触前区域,并与突触前膜联合起来。

然后,膜的这些区域通过内吞作用分离,并将由此形成的内吞细胞囊泡连接到突触前区域中存在的内部组。突触囊泡通过萌芽过程与胎蛋白分离,然后进入神经递质,即那些通过其性质的非肽的那些。

这些神经递质可以在Perikaryon中合成,但在大多数情况下在轴突终止的细胞质中合成。以这种方式,然后将形成的突触囊泡引导到突触前膜通过将它们的内容物排出到突触间隙,通过胞吐过程,它们开始了一个新的内吞周期将它们导向核内体。

该突触囊泡在突触前区域的膜组分的这种特殊循环被认为是对这些囊泡的丰度的解释和在突触前区域中发生的吞噬作用的速率。

这个过程回收膜使用外源过氧化物酶,细胞外环境标记证实了突触前区域中的突触囊泡的组分。如果注射到突触间隙中,则其存在可以在突触囊泡内部在内吞囊泡内形成本身,然后在突触囊泡内部。

应该指出,当然是那个
合成特定蛋白质产品的经典方法发生在一个
神经细胞,但主要与具有
暗色对比核,换句话说,对于a的神经递质物质
肽性质。

突触囊泡

基于尺寸和形态学特征,突触囊泡可以分为四个类别。第一组含有直径为约50nm和圆形的囊泡,内部亮。这些囊泡含有乙酰胆碱,或此外,谷氨酸。

第二组包括突触囊泡,其与以前的形状不同 - 它们是椭圆形的形状。在这些囊泡中,存在抑制性神经递质或甘氨酸。在第三类中,较大60nm的突触囊泡被分组,并且在内部常见地看到了深度对比的骨髓。

这些突触囊泡携带儿茶酚胺。最后,第四组包括直径大于175nm的那些突触囊泡,并传递肽类型的神经考维亚师(1)。

除了神经递质和
神经治疗剂,突触囊泡还含有ATP,ATP酶,钙离子,如
以及一些允许加工神经递质的酶
功能活跃。

突触前区包括突触前膜和许多膜和非膜成分。在突触前区的细胞质中,我们可以观察到线粒体、大量的囊泡和核内体。在某些情况下,我们还可以观察到光滑内质网的池。

Non-membrane组件在突触前区形成一个与突触前膜相关的极其精确和复杂的三维晶格,无疑在受控胞吐过程中非常重要。

在透射电子显微镜下观察到的制剂上,可以在突触前膜的细胞质表面上观察到暗对比的三角形突起,指向突触前区域的内部。

参考文献

  1. SüdhofTC,Malenka RC。了解突触:过去,现在和未来。神经元。2008年11月6日; 60(3):469-76。DOI:10.1016 / J.NEURON.2008.10.011。PMID:18995821;PMCID:PMC3243741。在网上找到:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc3243741/
  2. Andreae LC,Burrone J.自发神经递质在Synapse和电路开发中的作用。J Neurosci Res。2018年MAR; 96(3):354-359。DOI:10.1002 / JNR.24154。EPUB 2017年10月16日。PMID:29034487;PMCID:PMC5813191。在网上找到:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc5813191/