Межклеточные соединения и их классификации. Синапсы. Строение и функции, механизм передачи нервного импульса.

• Межклеточные соединения: простые, замыкающие (плотные), сцепляющие (адгезивные), коммуникационные (щелевые).
• Синапс: контакт между нейроном и другой клеткой для передачи сигнала.
• Химический синапс: пресинаптическая часть (везикулы с медиатором), синаптическая щель, постсинаптическая мембрана (рецепторы).
• Механизм: ПД → деполяризация → вход Ca2+ → экзоцитоз медиатора → связь с рецептором → ионные каналы → ВПСП/ТПСП.
• Медиатор разрушается или захватывается обратно.

Межклеточные соединения — это специализированные участки плазмолемм соседних клеток, обеспечивающие их механическую связь и/или взаимодействие.

1. Простое соединение (простое прилежание):

Мембраны соседних клеток сближены на расстояние 15–20 нм, без специализированных структур. Обеспечивает адгезию за счет сил межмолекулярного взаимодействия.

2. Замыкающие (плотные) контакты (Zonula occludens):

Мембраны клеток очень плотно сближаются и "сшиваются" линиями интегральных белков (клаудинов, окклюдинов). Этот контакт образует поясок вокруг апикальной части клетки. Функция — создание барьера, препятствующего диффузии веществ через межклеточное пространство (например, в эпителии кишечника, почечных канальцев).

3. Сцепляющие (адгезивные, якорные) контакты:

Обеспечивают прочную механическую связь.

Опоясывающая десмосома (адгезивный поясок, Zonula adherens):

Образует поясок вокруг клетки, под замыкающим контактом. Межклеточное пространство (20–30 нм) заполнено гликопротеинами (кадгеринами). С цитоплазматической стороны к мембране прикрепляются актиновые микрофиламенты.

Точечная десмосома (Macula adherens):

Имеет вид "заклепки". Обеспечивает очень прочную точечную связь. К цитоплазматическим пластинкам (из белков плакоглобинов, десмоплакинов) прикрепляются пучки промежуточных филаментов (кератиновых в эпителии), которые образуют каркас внутри клетки.

Полудесмосома:

Связывает базальную поверхность эпителиальной клетки с базальной мембраной.

4. Коммуникационные (щелевые) контакты (Нексусы, Gap junctions):

Обеспечивают прямую передачу ионов и малых молекул между цитоплазмами соседних клеток. Состоят из множества белковых каналов (коннексонов), каждый из которых пронизывает мембраны обеих клеток. Важны для электрического и метаболического сопряжения клеток (например, в сердечной мышце, гладких мышцах).

Синапсы

Синапс — это специализированный контакт между нейроном и другой возбудимой клеткой (нейроном, мышечной или железистой клеткой), служащий для передачи информационного сигнала.

Строение химического синапса:

1. Пресинаптическая часть:

Образована терминальным расширением аксона передающего нейрона. Содержит:

• Пресинаптическую мембрану.

Синаптические пузырьки (везикулы):

Мембранные пузырьки, содержащие химический посредник — нейромедиатор (например, ацетилхолин, норадреналин).

Митохондрии:

Обеспечивают энергией процессы синтеза и высвобождения медиатора.

2. Синаптическая щель:

Пространство (20–30 нм) между пре- и постсинаптической мембранами, заполненное межклеточной жидкостью.

3. Постсинаптическая часть:

Образована участком мембраны воспринимающей клетки (дендрита, тела нейрона или эффекторной клетки). Содержит:

• Постсинаптическую мембрану, в которую встроены белки-рецепторы, специфичные к данному нейромедиатору. Часто эта мембрана уплотнена за счет белков цитоскелета.

Функция синапса — однонаправленная передача сигнала (нервного импульса) с одной клетки на другую.

Механизм передачи нервного импульса в химическом синапсе:

1. Нервный импульс (потенциал действия) приходит к пресинаптическому окончанию

Деполяризация пресинаптической мембраны вызывает открытие потенциал-зависимых кальциевых (Ca^2+) каналов.

3. Ионы Ca^2+ входят внутрь пресинаптического окончания

Повышение концентрации Ca^2+ запускает процесс слияния синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной (экзоцитоз).

5. Нейромедиатор высвобождается в синаптическую щель

Молекулы нейромедиатора диффундируют через щель и связываются со специфическими рецепторами на постсинаптической мембране.

Связывание медиатора с рецептором вызывает открытие ионных каналов на постсинаптической мембране.

В зависимости от типа медиатора и рецептора возникает либо возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) (если открываются каналы для Na^+), либо тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП) (если открываются каналы для K^+ или Cl^-).

Нейромедиатор затем либо разрушается ферментами в щели (например, ацетилхолинэстеразой), либо подвергается обратному захвату пресинаптическим окончанием.