Unterabschnitte
Synapsen
Man unterscheidet bei den Synapsen elektrische und chemische
Synapsen.
Elektrische Synapsen
Elektrische Synapsen wurden zuerst beim Flusskrebs entdeckt und
übertragne die Reize rein elektrotonisch. Die gewährleistet eine hohe
Übertragungsgeschwindigkeit, was diesen Typ vor allem für
Fluchtreaktionen geeignet macht. Man findet Gap junctions auch
zwischen Nerven- und Muskelzellen.
Die Kopplung der Synapsen wird durch Gap junctions erreicht, die einen
Durchmesser von 1,5 nm haben und eine Leitfähigkeit von ca. 100 pS
aufweisen. Sie sind als Gleichrichter in der Richtung von prä- nach
postsynaptisch tätig. Der Spalt zwischen Prä- und Postsynapse ist mit
ca 3,5 nm um den Faktor zehn kleiner als bei einer chemischen
Übertragung.
Die Gap junctions bestehen aus zwei Connexonen, die aus jeweils 6
Connexinen besthen. Sie schliessen sich teilweise durch den Einfluss von
Calcium oder durch einen Veränderten pH-Wert. Dies geschieht durch ein
Kippen der 6 Connexine.
Ein Verbund von elektrischen Synapsen hat einen sehr hohen
Schwellenwert; wird dieser allerdings überschritten, so feuern alle
Synapsen synchron. Dieses Verfahren wird etwa bei Aplysia zum Ausstoss
der Tinte verwendet. Eine solche multizelluläre Einheit wird Synzytium
genannt.
Chemische Synapsen
Chemische Synapsen sind in ihrer Übertragung langsamer, dafür kann die
Wirkung moduliert werden und z.B. einen verstärkenden Effekt
haben. Die Verzögerung kann zwischen 0,3 und mehreren Millisekunden
liegen. Ausserdem ist es möglich, die Eingänge mehrerer Synapsen
(teilweise bis zu 10.000) zu verrechnen; wobei die Signale durch
Grösse, Ort und Form der Synapsen moduliert werden. So findet man
z.B. am Axonhügel und an den dendrtischen Triggerzonen besonders
empfindliche Bereiche.
Die Übertragung erfolgt durch einen Transmitter, der durch folgende
Merkmale gekennzeichnet ist:
- Präsynaptisch vorhanden
- Depolariation führt zur Transmitterfreisetzung
- Er erreicht durch Diffusion die postsynaptische Membran
- Die postsynaptische Membran enthält Rezeptoren für den
Transmitter.
Durch unterschiedliche Rezeptoren kann der gleiche Transmitter eine
aktivierende und eine hemmende Wirkung haben (Beispiel: ACh ist beim
nikotinischen Rezeptor meist erregend und beim muskarinischen
hemmend).
Die Rezeptoren einer chemischen Synapse sind immer mit
Transmembrandomänen ausgestattet und wirken im Cytoplasma als
Effektoren. Man unterscheidet bei den Rezeptoren ionotrophe, die
direkt einen Ionenkanal steuern und meatabotrophe, die
G-Protein-gekoppelt oder durch Tyrosinkinasen die Aktivitä eines
Kanals beeinflussen.
Man unterscheidet nach ihrer Kontaktstelle folgende Typen von Synapsen:
- Axosomatisch:
Häufig wirken hemmende Synapsen direkt am Soma,
da alle Signale, die von den Dentriten kommen, das Soma auf jeden
Fall passieren und so auf jeden Fall abgeschwächt werden.
- Axodentritisch:
Vor allem am Hauptschaft und an den
Dendritischen Dornen setzen Synapsen an.
- Axoaxonisch:
Häufig findet man eine Kontrolle der
Transmitterfreisetzung durch diesen Synapsentyp.
Im Gehirn findet man zwei Haupttypen von Synapsen:
- Gray-Typ I: Dieser Typ ist häufig glutamaterg un erregend. Der
synaptische Spalt beträgt ca. 30 nm mit einer aktiven Zone von
1-2m2. Die postsynaptische Verdichtung ist sehr ausgedehnt.
- Gray-Typ II: Dieser Typ ist häufig GABAerg und hemmend. Der
synaptische Spalt ist ca. 20nm breit, die aktive Zone ist 1 m2
gross und die Vesikel sind oval bzw. abgeflacht.
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