Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Волинський національний університет імені Лесі Українки
Індивідуальна робота з біофізики
«Синаптична передача»
Виконав
студент 32 групи
Кревський Сергій
Луцьк 2012
Зміст
1. Класифікація синапсів 3
2. Хімічні синапси 4
2.1. Будова 4
2.2. Механізм передачі нервового імпульсу 5
2.2.1 Квантово-везикулярна гіпотеза 6
2.2.2. Гіпотеза пороцитозу 7
2.3. Види хімічних синапсів 8
2.4. Головні особливості хімічних синапсів 9
3. Електричний синапс 10
3.1. Рзповсюдження 10
3.2. Будова 10
3.3. Функції 12
4. Змішаний синапс 12
Література 13
Класифікація синапсів
Термін „Синапс” (назва походить від грецього слова, що означає „скріплення”) був введений в науковий обіг Ч. Шеррінгтоном у 1897 році для визначення анатомічного контакту між двома нейронами. Структура синапсу не може бути вивченою за допомогою світлового мікроскопу з огляду на обмеження, що викликані довжиною світлових хвиль, які може сприймати людьске око. Тому загальне вивчення структури синапсів почалося на початку 1950-х років, після винайдення електронного мікроскопу. При цьому термін „Синапс” набув як структурного, так і функціонального значення.
Синапс - це морфофункцiональне утворення ЦНС, що забезпечує передачу сигналу з нейрона на інший нейрон або з нейрона на ефекторну клітину (м'язове волокно, секреторну клітину). Всі синапси можна класифікувати в такий спосіб.
По локалізації: центральні (головний і спинний мозок) і периферичні (нервово-м'язевий, нейросекреторний синапс вегетативної нервової системи). Центральні синапси можна у свою чергу розділити на аксо-аксональнi, аксо-дендротичнi (дендритнi), аксо-соматичнi, дендро-дендротичнi, дендро-соматичнi і т.п. Відповідно Г. Шеперду, розрізняють реципрокнi синапси, послідовні синапси і синаптичнi гломерули (різноманітним засобом сполучені через синапси клітини).
По розвитку в онтогенезі: стабільні (наприклад, синапси дуг безумовного рефлексу) і динамiчнi, що з'являються в процесі індивідуального розвитку.
За кінцевим ефектом: гальмiвнi і збудливі.
По механізму передачі сигналу: електричні, хімічні, змішані.
Хімічні синапси
Будова
Переважна більшість синапсів в нервовій системі царства тварин є саме хімічними. Для них характерна наявність кількох спільних рис, хоча, тим не менше, розміри та форма пре- та постсинаптичних компонентів варіюють дуже широко.
Пресинаптичний пухирець містить численні синаптичні везикули, в яких знаходиться медіатор. Їхній однаковий розмір у всіх досліджених синапсах (40—50 нанометрів) спочатку вважали доказом того, що кожна везикула є мінімальним кластером, чиє вивільнення потрібне для продукування синаптичного сигналу. Везикули розміщуються навпроти пресинаптичної мембрани, що обумовлено їхнім функціональним призначенням для вивільнення медіатора в синаптичну щілину. Також в пресинаптичному пухирці наявна велика кількість мітохондрій (що виробляють аденозинтрифосфат) та впорядковані структури протеїнових волокон.
Синаптична щілина — це простір між пресинаптичним пухирцем та постсинаптичною мембраною від 20 до 30 нанометрів завширшки, що містить зв'язуючі пре- та постсинапс структури, побудовані з протеоглікану. Ширина синаптичної щілини в кожному окремому випадку обумовлена тим, що вивільнений з пресинапсу медіатор має проходити до постсинапсу за час, що є впевнено меншим за частоту нервових сигналів, характерних для нейронів, що утворюють синапс (час проходження медіатору від пре- до постсинаптичної мембрани — звичайно близько кількох мікросекунд).
Постсинаптична мембрана належить клітині, що приймає нервові імпульси. Механізмом трансляції хімічного сигналу медіатора в електричний потенціал дії на цій клітині є рецептори — білкові макромолекули, що вбудовані в постсинаптичну мембрану.
За допомогою спеціальних ультрамікроскопічних методик в останні роки було отримано досить великий обсяг інформації щодо детальної структури синапсів.
Так, було відкрито впорядковані струтури кратероподібних заглиблень діаметром 10 нанометрів, що є вдавлені всередину та перфорують пресинаптичну мембрану. Спочатку їх було названо синаптопорами, але зараз ці структури називають місцями приєднання везикул (МПВ). МПВ зібрані у впорядковані групи чисельністю по шість окремих поглиблень навколо так званих ущільнених виступів (див. схему та мікрофотографію). Таким чином, ущільнені виступи формують правильні трикутні структури на внутрішній стороні пресинаптичної мембрани, а МПВ — гексагональні, і є місцями, де везикули відкриваються і викидають медіатор у синаптичну щілину.