SINAPS SARAF: STRUKTUR, JENIS, DAN CARA KERJANYA - GEOGRAFÍA - 2025

The sinaps saraf terdiri dari gabungan tombol terminal dua neuron untuk informasi transmit. Dalam hubungan ini, neuron mengirim pesan, sementara satu bagian lainnya menerimanya.

Jadi, komunikasi biasanya terjadi dalam satu arah: dari tombol terminal neuron atau sel ke membran sel lain, meskipun memang benar ada beberapa pengecualian. Satu neuron dapat menerima informasi dari ratusan neuron.

Bagian dari neuron. Sumber: Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Setiap neuron tunggal menerima informasi dari tombol terminal sel saraf lain, dan tombol terminal pada gilirannya bersinaps dengan neuron lain.

Konsep utama

Tombol terminal didefinisikan sebagai penebalan kecil di ujung akson, yang mengirimkan informasi ke sinapsis. Padahal, akson adalah sejenis "kabel" tipis dan panjang yang membawa pesan dari inti neuron ke tombol terminalnya.

Tombol terminal sel saraf dapat bersinaps dengan membran soma atau dendrit.

Skema neuron

Soma atau badan sel berisi inti dari neuron; Ia memiliki mekanisme yang memungkinkan pemeliharaan sel. Sebaliknya, dendrit adalah cabang neuron seperti pohon yang dimulai dari soma.

Ketika potensial aksi bergerak melalui akson neuron, tombol terminal melepaskan bahan kimia. Zat-zat ini dapat memiliki efek rangsang atau penghambatan pada neuron yang terhubung dengannya. Di akhir seluruh proses, efek sinapsis ini memunculkan perilaku kita.

Potensi aksi adalah produk dari proses komunikasi di dalam neuron. Di dalamnya terdapat sekumpulan perubahan pada membran akson yang menyebabkan keluarnya zat kimia atau neurotransmitter.

Neuron bertukar neurotransmitter di sinapsisnya sebagai cara untuk mengirim informasi satu sama lain.

Struktur sinaps saraf

Proses transmisi sinaptik di neuron

Neuron berkomunikasi melalui sinapsis, dan pesan dikirimkan melalui pelepasan neurotransmiter. Bahan kimia ini berdifusi ke dalam ruang cair antara tombol terminal dan membran yang membentuk sinapsis.

Neruone presinaptik

Neuron yang melepaskan neurotransmiter melalui tombol terminalnya disebut neuron presinaptik. Sedangkan yang menerima informasi adalah neuron postsynaptic.

Neuron presinaptik (atas) dan neuron postsinaptik (bawah). Ruang presinaptik berada di antara keduanya

Ketika yang terakhir menangkap neurotransmitter, yang disebut potensi sinaptik diproduksi. Artinya, mereka adalah perubahan dalam potensi membran dari neuron postsinaptik.

Untuk berkomunikasi, sel harus mengeluarkan bahan kimia (neurotransmiter) yang dideteksi oleh reseptor khusus. Reseptor ini terdiri dari molekul protein khusus.

Fenomena ini hanya dibedakan oleh jarak antara neuron yang melepaskan zat dan reseptor yang menangkapnya.

Neuron pascasinaps

Dengan demikian, neurotransmiter dilepaskan oleh tombol terminal neuron presinaptik dan dideteksi melalui reseptor yang terletak di membran neuron postsinaptik. Kedua neuron harus ditempatkan dalam jarak yang dekat agar transmisi ini terjadi.

Ruang sinaptik

Namun, bertentangan dengan apa yang mungkin dipikirkan, neuron yang membuat sinapsis kimiawi tidak bergabung secara fisik. Padahal, di antara keduanya terdapat ruang yang disebut sebagai ruang sinaptik atau celah sinaptik.

Ruang ini tampaknya bervariasi dari sinaps ke sinaps, tetapi umumnya lebarnya sekitar 20 nanometer. Ada jaringan filamen di celah sinaptik yang membuat neuron pra dan post sinaptik selaras.

Potensi aksi

A. Tampilan skematis dari potensi aksi yang ideal. B. Catatan nyata dari potensi aksi. Sumber: id: Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Agar pertukaran informasi terjadi antara dua neuron atau sinapsis neuron, potensial aksi pertama-tama harus terjadi.

Fenomena ini terjadi pada neuron yang mengirimkan sinyal. Membran sel ini memiliki muatan listrik. Pada kenyataannya, membran semua sel di tubuh kita bermuatan listrik, tetapi hanya akson yang dapat memicu potensial aksi.

Perbedaan antara potensial listrik di dalam neuron dan di luar disebut potensial membran.

Perubahan listrik antara bagian dalam dan luar neuron ini dimediasi oleh konsentrasi ion yang ada, seperti natrium dan kalium.

Ketika ada pembalikan potensial membran yang sangat cepat, potensial aksi terjadi. Ini terdiri dari impuls listrik singkat, yang dijalankan akson dari soma atau inti neuron ke tombol terminal.

Harus ditambahkan bahwa potensial membran harus melebihi ambang eksitasi tertentu agar potensial aksi terjadi. Impuls listrik ini diterjemahkan menjadi sinyal kimiawi yang dilepaskan melalui tombol terminal.

Bagaimana cara kerja sinapsis?

Neuron multipolar. Sumber: BruceBlaus

Neuron mengandung kantung yang disebut vesikula sinaptik, yang bisa besar atau kecil. Semua tombol terminal memiliki vesikel kecil yang membawa molekul neurotransmitter di dalamnya.

Vesikel diproduksi dalam mekanisme yang terletak di soma yang disebut badan Golgi. Mereka kemudian diangkut ke dekat tombol terminal. Namun, mereka juga dapat diproduksi di tombol terminal dengan bahan "daur ulang".

Ketika potensial aksi dikirim di sepanjang akson, depolarisasi (eksitasi) sel presinaptik terjadi. Akibatnya, saluran kalsium dari neuron terbuka dan memungkinkan ion kalsium masuk.

Setelah kedatangan potensial aksi, neuron presinaptik terdepolarisasi dan saluran kalsium terbuka, memasuki ion.

Ion-ion ini mengikat molekul pada membran vesikula sinaptik yang ada di tombol terminal. Selaput tersebut pecah, bergabung dengan selaput tombol terminal. Ini menghasilkan pelepasan neurotransmitter ke ruang sinaptik.

Sitoplasma sel menangkap sisa-sisa membran dan membawanya ke waduk. Di sana mereka didaur ulang, menciptakan vesikula sinaptik baru dengannya.

Pelepasan neurotransmitter dari neuron presinaptik dan mengikat ke reseptor pada neuron postsinaptik

Neuron postsinaptik memiliki reseptor yang menangkap zat yang berada di ruang sinaptik. Ini dikenal sebagai reseptor postsynaptic, dan ketika diaktifkan, mereka menyebabkan saluran ion terbuka.

Ilustrasi sinapsis kimia. Ketika cukup banyak saluran natrium dibuka, sel postsynaptic depolarisasi dan potensial aksi berlanjut melalui neuron.

Ketika saluran ini terbuka, zat tertentu masuk ke neuron, menyebabkan potensi postsynaptic. Ini dapat memiliki efek rangsang atau penghambatan pada sel tergantung pada jenis saluran ion yang telah dibuka.

Biasanya, potensi postsynaptic rangsang terjadi ketika natrium menembus ke dalam sel saraf. Sedangkan inhibitor dihasilkan oleh keluarnya kalium atau masuknya kaporit.

Masuknya kalsium ke dalam neuron menyebabkan potensi postsynaptic rangsang, meskipun ia juga mengaktifkan enzim khusus yang menghasilkan perubahan fisiologis dalam sel ini. Misalnya, memicu perpindahan vesikula sinaptik dan pelepasan neurotransmiter.

Ini juga memfasilitasi perubahan struktural di neuron setelah belajar.

Penyelesaian sinapsis

Potensi postsynaptic biasanya sangat singkat dan berakhir melalui mekanisme khusus.

Salah satunya adalah inaktivasi asetilkolin oleh enzim yang disebut asetilkolinesterase. Molekul neurotransmitter dikeluarkan dari ruang sinaptik dengan reuptake atau reabsorpsi oleh transporter yang berada di membran presinaptik.

Jadi, neuron presinaptik dan postinaptik memiliki reseptor yang menangkap keberadaan bahan kimia di sekitarnya.

Ada reseptor presinaptik yang disebut autoreseptor yang mengontrol jumlah neurotransmitter yang dilepaskan atau disintesis oleh neuron.

Jenis sinapsis

Sinapsis listrik

Ilustrasi sinapsis listrik. Potensi aksi dihargai

Di dalamnya terjadi neurotransmisi listrik. Kedua neuron secara fisik terhubung melalui struktur protein yang dikenal sebagai "gap junctions" atau gap junction.

Struktur ini memungkinkan perubahan sifat listrik dari satu neuron untuk secara langsung mempengaruhi neuron lainnya dan sebaliknya. Dengan cara ini, kedua neuron akan bertindak seolah-olah menjadi satu.

Sinapsis kimia

Skema sinapsis kimia. Sumber: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

Neurotransmisi kimiawi terjadi pada sinapsis kimiawi. Neuron pra dan postsinaptik dipisahkan oleh ruang sinaptik. Potensi aksi di neuron presinaptik akan menyebabkan pelepasan neurotransmiter.

Ini mencapai celah sinaptik, yang tersedia untuk mengerahkan efeknya pada neuron postsinaptik.

Sinapsis yang menggairahkan

Contoh sinaps saraf rangsang adalah refleks penarikan diri saat kita kelelahan. Neuron sensorik akan mendeteksi objek panas, karena akan merangsang dendritnya.

Neuron ini akan mengirim pesan melalui akson ke tombol terminalnya, yang terletak di sumsum tulang belakang. Tombol terminal dari neuron sensorik akan melepaskan bahan kimia yang dikenal sebagai neurotransmitter yang akan merangsang neuron yang bersinergi dengannya. Secara khusus, ke interneuron (yang menjadi perantara antara neuron sensorik dan motorik).

Ini akan menyebabkan interneuron mengirimkan informasi di sepanjang aksonnya. Pada gilirannya, tombol terminal dari interneuron mengeluarkan neurotransmitter yang merangsang neuron motorik.

Jenis neuron ini akan mengirim pesan di sepanjang aksonnya, yang menempel pada saraf untuk mencapai otot target. Setelah neurotransmitter dilepaskan dari tombol terminal neuron motorik, sel otot berkontraksi untuk menjauh dari objek panas.

Sinapsis penghambat

Jenis sinapsis ini agak lebih rumit. Ini akan diberikan dalam contoh berikut: bayangkan Anda mengeluarkan nampan yang sangat panas dari oven. Anda memakai sarung tangan agar tidak membakar diri sendiri, namun sarung tangan tersebut agak tipis dan panas mulai mengatasinya. Alih-alih menjatuhkan nampan ke lantai, cobalah menahan panas sedikit sampai Anda meletakkannya di atas permukaan.

Reaksi penarikan tubuh kita terhadap rangsangan yang menyakitkan akan membuat kita melepaskan objek tersebut, meski begitu, kita telah mengendalikan impuls ini. Bagaimana fenomena ini dihasilkan?

Panas yang berasal dari nampan dirasakan, meningkatkan aktivitas sinapsis rangsang pada neuron motorik (seperti yang dijelaskan di bagian sebelumnya). Namun, kegembiraan ini dilawan oleh penghambatan yang berasal dari struktur lain: otak kita.

Ini mengirimkan informasi yang menunjukkan bahwa jika kita menjatuhkan baki, itu bisa menjadi bencana total. Oleh karena itu, pesan dikirim ke sumsum tulang belakang yang mencegah refleks penarikan.

Untuk melakukan ini, akson dari neuron di otak mencapai sumsum tulang belakang, di mana tombol terminalnya bersinaps dengan interneuron penghambat. Ini mengeluarkan neurotransmitter penghambat yang mengurangi aktivitas neuron motorik, menghalangi refleks penarikan.

Yang penting, ini hanyalah contoh. Prosesnya benar-benar lebih kompleks (terutama yang menghambat), dengan ribuan neuron terlibat di dalamnya.

Kelas sinapsis sesuai dengan tempat terjadinya

- Sinapsis aksodendritik: pada tipe ini, tombol terminal terhubung dengan permukaan dendrit. Atau, dengan duri dendritik, yang merupakan tonjolan kecil yang terletak di dendrit pada beberapa jenis neuron.

- Sinapsis aksosomatik: di sini, tombol terminal bersinaptasi dengan soma atau nukleus neuron.

- Sinapsis aksoaksonik : tombol terminal dari sel presinaptik terhubung dengan akson sel postsynaptic. Jenis sinapsis ini berfungsi berbeda dari dua lainnya. Fungsinya untuk mengurangi atau meningkatkan jumlah neurotransmitter yang dilepaskan oleh tombol terminal. Dengan demikian, ini mendorong atau menghambat aktivitas neuron presinaptik.

Sinapsis dendrodendritik juga telah ditemukan, tetapi peran pastinya dalam komunikasi neuron saat ini belum diketahui.

Zat dilepaskan di sinaps saraf

1. Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Edisi ke-8 Madrid: Pearson. hlm: 32-68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. & Stevens, CF (2001). Sinapsis. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Sinapsis listrik. (sf). Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). Neuron, Sinapsis, Potensi Aksi, dan Neurotransmisi. Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, A R., Fuchs, P. A, & Wallace, BG (2001). From Neuron to Brain, edisi ke-4. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Sinapsis. (sf). Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari University of Washington: fakultas.washington.edu.