Anar al contingut

Sinapsis química

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Est artícul tracta sobre les característiques específiques de les Sinapsis químiques. Per a informació general vore Sinapsis.
Quan el potencial d'acció aplega al terminal presináptico, provoca la lliberació d'una chicoteta cantitat de molècules neurotransmisoras, que s'unixen receptors situats en la membrana d'una atra neurona, cridada neurona postsináptica, en el costat opost de l'espai sináptico.

Les sinapsis químiques són conexions de les neurones en les quals les senyals es transmeten per mig de molècules denominades neurotransmissors. Les senyals poden traslladar-se a atres neurones o a cèlules com la fibra muscular o la glándula. Estes sinapsis químiques permeten que les neurones puguen formar circuits en el sistema nerviós. Són crucials per als càlculs biològics que subyacer en la percepció i el pensament. Permeten que el sistema nerviós puga conectar-se i controlar atres sistemes del cos.
En una sinapsis química, una neurona llibera neurotransmissors en un chicotet espai el clavill sináptica (espai sináptico) que està adjacent a una atra neurona. Les molècules neurotransmisoras són mantingudes en chicotets sacs cridats vesícules, i són lliberades en el clavill sináptica per exocitosis. Després estes molècules s'unixen als receptors en la cèlula postsináptica del costat del clavill sináptica. Per últim, els neurotransmisores deuen borrar-se de la sinapsis a través d'un o de varis possibles mecanismes, incloent la degradació enzimàtica o re-absorció per transportadors específics en la cèlula presináptica o possiblement per neuroglia per a terminar l'acció del transmissor.
Es calcula que l'encéfal humà adult conté de 100-500 billons ( a ) de sinapsis.[1][2] Cada milímetro cúbic de corfa cerebral conté aproximadament mil millons (1 000 000 000 és dir, ) de sinapsis.[3]
El terme prové de "synaptein", del grec: syn- (junts) i haptein (abraçar) que C.S. Sherrington i els seus colegues li varen falcar.

Estructura

Les sinapsis són conexions funcionals tant entre neuronas com entre neurones i atres tipos de cèlules.[4][5] Una neurona típica dona lloc a varis mils de sinapsis, encara que hi ha alguns tipos que fan molt manco.[6]


La sinapsis química passa l'informació direccional d'una neurona presináptica a una cèlula postsináptica. Les sinapsis són per lo tant asimètriques en la seua estructura i funció.

La majoria de les sinapsis conecten els axones a les dendritas (sinapsis axo-dendríticas),[7] pero també hi ha atres tipos de conexions, incloent axón al cos celular (sinapsis axo-somàtiques), i axón-axón (sinapsis axo-axónicas).[8][9][10]

Ultraestructura

Est artícul o secció té referències, pero necesita més per a complementar la seua verificabilitat.
Busca fonts: «Sinapsis química» – notícies · llibres · acadèmic · imàgens
Este aviso fue puesto el 17 de juliol de 2022.
Sinapsis química. Dalt: botó sináptico en vesícules (flecha) i membrana presináptica (llínea roja superior).
Centre: sector del clavill es veu més clar.
Avall: sector pos-sináptico en «densitat» característica (llínea roja inferior).

Les sinapsis són massa chicotetes per a ser observades per mig d'un microscopi de llum, llevat com a punts a on les membranes de dos cèlules semblen tocar-se, pero els seus elements celulars es poden visualisar clarament utilisant un microscopi electrònic.

Per al seu estudi estructural la sinapsis química es dividix esquemáticament en tres sectors:

Pre-sináptico

Artícul principal → Botó sináptico.

El terminal presináptico, és un àrea especialisada en el axón de la neurona que, en la sinapsis química, conté vesícules sinápticas (VS). Les VS estan dispostes en les regions especialisades denominades zones actives, en rodalia immediata de la membrana plasmática presináptica.[11]

Estes vesícules VS es troben rodejades per membranes de doble capa lipídica i contenen en la seua interior molècules de senyalisació denominades neurotransmissors.
La lliberació de neurotransmisores es produïx en paquets unitaris, denominats «quants». En essència es pot dir que: les sinapsis alineen els quants lliberats per la neurona presináptica, en l'ubicació dels receptors de la densitat de la neurona postsináptica.


El botó presináptico també conté atres estructures i orgànuls de respal, com mitocondrias i retícul endoplasmático.

Espai sináptico

Per al microscopi electrònic el «clavill» sináptica és un espai estret, entre la membrana plasmática de la neurona presináptica i la membrana plasmática de la cèlula postsináptica, que en la sinapsis química medix aproximadament 20-30 nm de gruixa.
El chicotet volum d'este espai permet que la concentració de neurotransmisores s'eleve ràpidament i després descendixca.[12]

Pos-sináptico

Es troba en la cèlula postsináptica en immediata contigüitat en l'espai sináptico. Conté un elaborat complex de proteïnes interrelacionadas cridades Densitat postsináptica (PSD per les seues sigles en anglés).

Les proteïnes en la PSD estan involucrades en el tràfic i anclaje de receptors de neurotransmisores i la modulació de l'activitat d'estos receptors. Els receptors i les PSD especialisats es troben a sovint en les protuberàncies del principal eix dendrítico cridat les espines dendríticas.

Les sinapsis entre dos neurones de la regió postsináptica, pot trobar-se en les dendritas o en el cos celular.

Quan s'examina en un microscopi electrònic, les sinapsis asimètriques es caracterisen per vesícules redonejades en la neurona presináptica, i una densitat postsináptica prominent.

La sinapsis asimètrica és típicament excitatoria. La sinapsis simètriques en contrast, són vesícules aplanadas o allargades, i no contenen una densitat postsináptica prominent. Les sinapsis simètriques són típicament inhibitòries.

Senyalisació en la química sináptica

  1. ↑ Tens que especificar títul = i url = al usar {{cita web}}.Merino Pérez J.. (PDF). Open Course Ware. Universitat de Cantàbria. Consultat el 4 d'agost de 2022.
  2. ↑ Drachman D(2005).«Do we have brain to spare?».Neurology.64(12)
    2004–2005.doi:10.1212/01.WNL.0000166914.38327.BB.
  3. ↑ Alonso-Nanclares L. , Gonzalez-Soriano J. , Rodriguez JR. , DeFelipe J.«Gender differences in human cortical synaptic density».Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..105(38)
    14615–9.doi:10.1073/pnas.0803652105.
  4. ↑ Rapport, Richard L. (2005). Nerve Endings: The Discovery of the Synapse (Digitized online by GooglebooksDigitized online by Googlebooks), W. W. Norton & Company, pp. 1–37. ISBN 978-0-393-06019-5.
  5. ↑ Squire, Larry R. (2008). Fonamental Neuroscience, Academic Press, pp. 425–6. ISBN 978-0-12-374019-9.
  6. ↑ Hyman, Steven E. (1993). The Molecular Foundations of Psychiatry, American Psychiatric Pub, pp. 425–6. ISBN 978-0-88048-353-7.
  7. ↑ Smilkstein, Rita (2003). We're Born to Learn: Using the Brain's Natural Learning Process to Create Today's Curriculum, Corwin Press, p. 56. ISBN 978-0-7619-4642-7.
  8. ↑ Garber, Steven D. (2002). Biology: A Self-Teaching Guide, John Wiley and Sons, p. 175. ISBN 978-0-471-22330-6.
  9. ↑ Weiss, Mirin (1994). Cocaine, American Psychiatric Pub, p. 52. ISBN 978-1-58562-138-5. Axons terminating on the postsynaptic cell body llaure axosomatic synapses. Axons that terminate on axons llaure axoaxonic synapses
  10. ↑ Lytton, William W. (2002). From Computer to Brain: Foundations of Computational Neuroscience, Springer, p. 28. ISBN 978-0-387-95526-1. Axons connecting dendrite to dendrite llaure dendrodendritic synapses. Axons which connect axon to dendrite llaure called axodendritic synapses
  11. ↑ Zampighi GA.(2014).«A Novell Synaptic Vesicle Fusion Path in the Rat Cerebral Cortex: The “Saddle” Point Hypothesis.».PLoS ONE.Public Library of Science.9(6)doi:10.1371/journal.posa.0100710.Consultat el 1 d'agost de 2025. CC BY
  12. ↑ Kandel, 2000, p. 182.

Descripció general

Ací està un resum de la seqüència d'acontenyiments que tenen lloc en la transmissió sináptica d'una neurona presináptica a una cèlula postsináptica. Cada pas s'explica en més detall a continuació. És bo tindre en conte que, en l'excepció del pas final, tot el procés es pot eixecutar només uns pocs centenars de microsegons, en la més ràpida de les sinapsis.

Archiu:Synapse.theora.ogv

  1. El procés comença en una ona d'excitació electroquímica que rep el nom de potencial d'acció, que viaja a lo llarc de la membrana de la neurona (axolema), fins al botó presináptico, de la sinapsis.
  2. La despolarizaació elèctrica de la membrana en la sinapsis causa l'obertura dels canals permeables als ions de calcio (Ca2+).
  3. Fluix de ions de calcio a través de la membrana presináptica, aumentant ràpidament la concentració de calcio en l'interior.
  4. L'alta concentració de calcio activa un conjunt de proteïnes sensibles al calcio unides a vesícules sinápticas (VS) que contenen un tipo de molècula anomenada neurotransmissor (NT).
  5. Estes proteïnes canvien de forma, fent que les membranes d'algunes vesícules "acoplades" es fusionen en la membrana de la neurona pre-sináptica, obrint les vesícules i bolcant el seu contingut de neurotransmisores en el clavill (#Espai sináptico), l'estret espai entre les membranes de les neurona #Pre-sináptico i la cèlula pos-sináptica.
  6. El neurotransmissor (NT) difon dins de l'espai sináptico. Algunes molècules de el NT s'unixen a receptors intracelulars situats en la membrana de la cèlula pos-sináptica.
  7. L'unió d'un neurotransmissor fa que el receptor s'active i són possibles varis tipos d'activació. Est és el pas clau pel qual el procés sináptico afecta el comportament de la cèlula postsináptica.
  8. Per la vibració tèrmica, molècules neurotransmisoras finalment es lliberen dels receptors i s'allunten.
  9. El neurotransmissor és ya siga reabsorbido per la cèlula presináptica, i després empaquetat de nou per a futures versions, o de lo contrari es descompon metabólicament.

Lliberació de neurotransmisores

La lliberació d'un neurotransmissor és provocada per l'arribada d'un impuls nerviós (el potencial d'acció) i es produïx a través d'un procés de exocitosis celular inusualment ràpida. Dins de la terminal nerviosa (el botó sináptico), les vesícules que contenen neurotransmisores es localisen prop de la membrana presináptica.

El complex de proteïnes (o estructura) que media l'acoplament i fusió de vesícules presinápticas en una chicoteta porció que es diu la zona activa. Este complex acopla i prepara les vesícules sinápticas, recluta canals de Ca2+ al lloc d'exocitosis i posiciona la zona activa exactament en el sentit opost a les especialisació postsináptiques per mig de molècules d'adheriment celular trans-sináptica.[1]

Esta regió dinàmica sorgix de l'ensamblage orquestat d'una varietat de proteïnes, formant una estructura electrodensa unida a la membrana plasmática que regula l'exocitosis de vesícules sinápticas. Cinc proteïnes de andamiaje són components centrals en l'ensamblage de la zona activa: liprina-α, RIM, RIM-BP (RBP), ELKS i Munc13.[2]


El potencial d'acció aplega, produïx una afluència de ions de calcio (Ca2+) a través de canals de ions de calcio selectius dependents de voltage, en la carrera descendent del potencial d'acció (corrent de coa).

Els ions de calcio a continuació, s'unixen a les proteïnes sinaptotagmina que es troben en la membrana de les vesícules sinápticas, permetent que les vesícules es fusionen en la membrana presináptica. La fusió d'una vesícula és un procés estocàstic.[3] La membrana afegida pel procés de fusió és posteriorment recuperada per endocitosis i es recicla per a la formació de vesícules VS fresques plenes de neurotransmisores.

Unió als receptors

Els receptors presents en el costat opost de l'espai sináptico, enllacen a molècules neurotransmisoras. Els receptors poden respondre de dos formes generals.

Primera forma, els receptors poden obrir directament lligant canals iònics en la membrana postsináptica, causant que els ions entren o ixquen de la cèlula i canviant el potencial transmembranal local. El canvi resultant en el voltage es denomina potencial postsináptico. En general, el resultat és excitatorio en el cas de corrents despolarizantes, i inhibidora en el cas de corrents de hiperpolarizaació. El que una sinapsis siga excitatoria o inhibidora depén de quins tipos de canal de ions va a conduir la corrents postsináptica, que a la seua volta és una funció del tipo de receptors i neurotransmisores amprats en la sinapsis.


La segona forma en que un receptor pot afectar el potencial de membrana, és per mig de la modulació de la producció de mensagers químics dins de la neurona postsináptica. Estos segons mensagers poden amplificar la resposta inhibitòria o excitatoria als neurotransmisores.

Terminació

En acabant de que una molècula neurotransmisora s'unix a una molècula receptora, deu ser retirada per a permetre que la membrana postsináptica continue retransmetent els EPSP i / o IPSPs posteriors. Esta eliminació pot ocórrer a través d'un o més processos:

  • El neurotransmissor pot difondre's de distància per les oscilacions induïdes tèrmicament d'abdós i el receptor, fent-ho disponible per a ser desglossat metabólicament fora de la neurona o ser reabsorbido.[4]
  • Les enzimes dins de la membrana subsináptica poden inactivar / metabolizar el neurotransmissor.
  • Les bombes de la recaptaació poden bombejar activament el neurotransmissor de nou en el axón terminal presináptica per al seu reprocesamiento i rellançament despuix d'un potencial d'acció més vesprada.[4]

Vore també

Referències

  1. ↑ Südhof, Thomas C.(2012).«The presynaptic active zone».Neuron.75(1)
    11-25.doi:10.1016/j.neuron.2012.06.012.Consultat el 10 de juliol de 2025. OA
  2. ↑ (2025).«The liprin-α/RIM complex regulates the dynamic assembly of presynaptic active zones via liquid–liquid phase separation».PLoS Biology.Public Library of Science.23(6)doi:10.1371/journal.pbio.3002817.Consultat el 10 de juliol de 2025. CC BY
  3. ↑ Craig C. Garner and Kang Shen. Structure and Function of Vertebrate and Invertebrate Active Zones. Structure and Functional Organization of the Synapse. Ed: Johannes Hell and Michael Ehlers. Springer, 2008.
  4. ↑ 4,0 4,1 Sherwood L., (2007). Human Physiology 6i: From Cells to Systems

Bibliografia

2415–9.doi:10.1073/pnas.79.7.2415.
323–352.doi:10.1016/S0006-3495(81)84899-0.
  • (2001) Neuroscience: Exploring the Brain, Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-3944-6.
  • «Electrical synapses: a dynamic signaling system that shapes the activity of neuronal networks».Biochim Biophys Acta.1662(1–2)
113–137.doi:10.1016/j.bbamem.2003.10.023.


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Sinapsis_química&oldid=1277006»