Kakšna je vloga nevrotransmiterja pri kemični sinapsi?

V sinapsi imajo nevrotransmiterji (kemični prenašalci) ključno vlogo pri omogočanju komunikacije med nevroni (živčnimi celicami) s prenosom signalov preko sinaptične špranje, majhne vrzeli, ki ločuje dva nevrona. Splošni postopek vključuje naslednje korake:

1. Sinteza nevrotransmiterjev :Nevroni sintetizirajo nevrotransmiterje. Različni nevroni lahko proizvajajo različne nevrotransmiterje glede na njihove posebne funkcije in nevronsko pot, v katero so vključeni.

2. Shranjevanje nevrotransmiterjev :Sintetizirani nevrotransmitorji so shranjeni v membransko vezanih veziklih znotraj presinaptičnega nevrona (nevron, ki pošilja signal).

3. Akcija Potencialni prihod :Ko akcijski potencial (električni signal) doseže presinaptični terminal (konec nevrona), sproži niz dogodkov, ki vodijo do sproščanja nevrotransmiterja.

4. Dotok kalcijevih ionov :Prihod akcijskega potenciala povzroči odpiranje napetostno odvisnih kalcijevih kanalčkov v presinaptični membrani. Kalcijevi ioni preplavljajo presinaptični nevron iz zunajceličnega prostora.

5. Fuzija veziklov :Pritok kalcijevih ionov spodbudi zlitje veziklov, ki prenašajo nevrotransmiterje, s presinaptično membrano. Ta fuzija je kritičen korak pri sproščanju nevrotransmiterjev v sinaptično špranjo.

6. Sproščanje nevrotransmiterjev :Postopek fuzije vodi do eksocitoze molekul nevrotransmiterjev v sinaptično vrzel, kar ima za posledico njihovo difuzijo čez špranjo.

7. Vezava na postsinaptične receptorje :Na postsinaptični strani (nevron, ki sprejema signal) so v postsinaptično membrano vgrajene receptorske molekule. Ti receptorji so specifični za določene nevrotransmiterje. Ko se molekule nevrotransmiterjev vežejo na svoje receptorje, pride do konformacijske spremembe.

8. Odpiranje ali zaprtje kanala :Konformacijska sprememba običajno vodi do odprtja ionskih kanalčkov, povezanih z receptorji, kar omogoča določenim ionom (kot so natrij, kalij ali klorid), da tečejo v ali iz postsinaptičnega nevrona.

9. Postsinaptični potencial :Posledični dotok ali odtok ionov zaradi vezave na receptor ustvari električni signal v postsinaptičnem nevronu, znan kot postsinaptični potencial (PSP).

10. Integracija signala :Odvisno od vrste nevrotransmiterja in njegovega zaviralnega ali ekscitatornega učinka PSP olajšajo (ekscitatorno) ali otežijo (inhibitorno) postsinaptičnemu nevronu ustvariti akcijski potencial. Več PSP-jev se združi, da ugotovi, ali nevron doseže mejni potencial.

11. Ustvarjanje akcijskega potenciala :Ko kumulativni učinek PSP doseže določen prag na postsinaptičnem nevronu, se lahko ustvari akcijski potencial, ki širi signal naprej po nevronu.

Če povzamemo, imajo nevrotransmiterji ključno vlogo s prenašanjem kemičnih signalov prek sinaps, kar omogoča komunikacijo in obdelavo signalov med nevroni. Medsebojno delovanje nevrotransmiterjev, receptorjev in njihov vpliv na postsinaptične električne potenciale tvori osnovo za nevronsko komunikacijo in prenos informacij v možganih.