Tag: Sinapsis

Depolarisasi adalah perubahan di dalam sel, di mana sel mengalami pergeseran dalam distribusi muatan listrik, menghasilkan muatan negatif yang lebih sedikit di dalam sel. Depolarisasi sangat penting untuk fungsi banyak sel, komunikasi antar sel, dan keseluruhan fisiologi suatu organisme.

Dalam neuron, potensial aksi memainkan peran sentral dalam komunikasi sel-ke-sel dengan menyediakan — atau berkenaan dengan konduksi garam, membantu — penyebaran sinyal sepanjang akson neuron menuju bouton sinaptik yang terletak di ujung akson; sinyal-sinyal ini kemudian dapat terhubung dengan neuron lain di sinapsis, atau ke sel motorik atau kelenjar.

Pada tipe sel lain, fungsi utama depolarisasi adalah untuk mengaktifkan proses intraseluler. Dalam sel otot, misalnya, potensial aksi adalah langkah pertama dalam rantai kejadian yang mengarah ke kontraksi. Dalam sel beta pankreas, mereka memprovokasi pelepasan insulin. Potensi aksi dalam neuron juga dikenal sebagai “impuls saraf” atau “paku”, dan urutan temporal dari potensi aksi yang dihasilkan oleh neuron disebut “lonjakan kereta” “. Neuron yang memancarkan potensial aksi, atau impuls saraf, sering dikatakan “menembak”.

Sel-sel saraf saat istirahat memiliki muatan listrik melintasi membran mereka: bagian luar sel bermuatan positif dan bagian dalam sel bermuatan negatif. Depolarisasi terjadi ketika sel saraf membalikkan muatan ini; untuk mengubahnya kembali ke keadaan diam, neuron mengirimkan sinyal listrik lain. Seluruh proses terjadi ketika sel memungkinkan ion spesifik mengalir masuk dan keluar dari sel.

Cara Kerja Polarisasi

Polarisasi adalah adanya muatan listrik yang berlawanan di kedua sisi membran sel. Dalam sel-sel otak, bagian dalam bermuatan negatif dan bagian luar bermuatan positif. Setidaknya diperlukan tiga elemen untuk memungkinkan hal ini. Pertama, sel membutuhkan molekul seperti garam dan asam, yang memiliki muatan listrik. Kedua, sel membutuhkan membran yang tidak akan membiarkan molekul bermuatan listrik bebas melewatinya. Membran seperti itu berfungsi untuk memisahkan muatan. Ketiga, sel-sel perlu memiliki pompa protein di membran yang dapat memindahkan molekul bermuatan listrik ke satu sisi, menyimpan satu jenis molekul di sisi ini dan jenis lain di sisi lain.

Menjadi Terpolarisasi

Sebuah sel menjadi terpolarisasi dengan menggerakkan dan menyimpan berbagai jenis molekul bermuatan listrik di berbagai sisi membrannya. Molekul bermuatan listrik disebut ion. Neuron memompa ion natrium dari dirinya sendiri, sambil membawa ion kalium. Saat istirahat – ketika sel tidak mengirimkan sinyal listrik ke sel lain – neuron memiliki sekitar 30 kali lebih banyak ion natrium di luar daripada di dalam; yang sebaliknya berlaku untuk ion kalium. Bagian dalam sel juga mengandung molekul yang disebut asam organik. Asam ini memiliki muatan negatif pada mereka, sehingga mereka menambah muatan negatif di dalam sel.

Depolarisasi dan Potensial Aksi

Neuron berkomunikasi dengan neuron lain dengan mengirimkan sinyal listrik ke ujung jarinya, yang menyebabkan ujung jari melepaskan bahan kimia yang merangsang sel tetangga. Dikenal sebagai potensial postsinaptik, sinyal listrik dan tipe potensial ini mendefinisikan depolarisasi bertingkat dari membran. Jika cukup besar, itu akan memicu potensi aksi.

Potensi aksi terjadi ketika neuron membuka saluran protein di membrannya. Saluran ini memungkinkan ion natrium mengalir dari luar sel ke dalam sel. Aliran natrium yang tiba-tiba ke dalam sel mengubah muatan listrik di dalam sel dari negatif ke positif, yang juga mengubah bagian luar dari positif ke negatif. Seluruh peristiwa depolarisasi-ke-repolarisasi terjadi dalam waktu sekitar 2 milidetik, memungkinkan neuron untuk menembakkan potensial aksi dalam ledakan cepat yang memungkinkan komunikasi neuron.

Proses Repolarisasi

Potensial aksi baru tidak dapat terjadi sampai muatan listrik yang tepat melintasi membran neuron dipulihkan. Ini berarti bahwa bagian dalam sel harus negatif, sedangkan bagian luar harus positif. Sebuah sel mengembalikan keadaan ini, atau repolarisasi sendiri, dengan menyalakan pompa protein di membrannya. Pompa ini disebut pompa natrium-kalium. Untuk setiap tiga ion natrium yang dipompa keluar dari sel, ia memompa dalam dua kalium. Pompa melakukan ini sampai muatan yang tepat di dalam sel tercapai.


Sel terus menerus memindahkan bahan masuk dan keluar melalui dinding sel mereka. Transpor terfasilitasi adalah salah satu cara untuk memindahkan bahan-bahan tersebut tanpa menghabiskan energi seluler. Dalam transpor difasilitasi, material bergerak menuruni gradien konsentrasi. Dengan kata lain, mereka bergerak dari area konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, seperti difusi pasif. Namun, keberadaan membran sel mencegah difusi pasif tidak memindahkan bahan dengan mudah, karena lipid bilayer sangat kedap terhadap ion. Molekul nonpolar kecil seperti O2 dan CO2 larut dalam lipid dan berdifusi dengan cepat melintasi membran bilayer lipid.

Molekul polar yang tidak bermuatan seperti air dan urea juga berdifusi melintasi lapisan ganda, tetapi pada kecepatan yang lebih lambat. Molekul bermuatan, bagaimanapun, tidak siap berdifusi melintasi membran lipid bilayer dan mereka membutuhkan bantuan tambahan.

Dalam transpor terfasilitasi, protein membran membantu difusi bahan melalui membran sel. Protein mengikat molekul yang diangkut pada permukaan membran, kemudian meneruskannya ke protein interior yang biasanya membentuk saluran atau pori dalam membran. Protein ini disebut protein transpor.

Protein Pembawa

Salah satu jenis protein transpor dikenal sebagai protein pembawa. Ketika molekul target yang akan diangkut berikatan dengannya, ia mengalami perubahan konformasi yang memindahkan molekul dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Biasanya hanya ada satu protein target per protein pembawa, dan ada sejumlah terbatas pada membran sel. Keterbatasan pada protein-protein ini kadang-kadang dapat membatasi ketersediaan bahan dalam sel.

Protein transporter glukosa 1 (GLUT1) adalah contoh protein pembawa untuk pengangkutan glukosa yang difasilitasi ke dalam sel. Glukosa diperlukan untuk produksi energi dalam sel. Pasokan glukosa disediakan melalui plasma darah. GLUT1 memiliki 12 segmen heliks hidrofobik yang tersusun di sekitar saluran pusat yang dilalui glukosa. Tingkat difusi terfasilitasi glukosa ke dalam sel sekitar 50.000 kali lebih besar dari difusi tanpa katalis melalui membran. GLUT1 memungkinkan rendahnya tingkat penyerapan glukosa untuk mempertahankan respirasi dalam sel.

Saluran

Kategori lain dari protein transpor adalah salurannya. Protein saluran memiliki bagian hidrofilik di bagian dalam dan luar membran, dan bagian hidrofob yang menembus membran yang membentuk saluran. Bagian dalam saluran adalah hidrofilik, sehingga molekul polar dapat berdifusi melaluinya.

Aquaporins adalah salah satu jenis saluran protein yang mengangkut air atau zat terlarut kecil. Mereka sangat lestari dalam bakteri, tanaman, dan hewan. Lebih dari 10 isoform aquaporin telah diidentifikasi dalam sel mamalia. Protein ini diekspresikan secara berbeda dalam berbagai jenis sel dan jaringan, yang menunjukkan bahwa masing-masing memiliki peran spesifik dalam organnya.

Reseptor asetilkolin adalah tipe lain dari saluran protein. Ini memediasi transmisi sinyal saraf melintasi sinapsis, atau persimpangan antara neuron. Reseptor terbuka sebagai respons terhadap pengikatan asetilkolin. Protein saluran yang terbuka pada pengikatan ligan disebut saluran yang diberi ligan.


Mirip dengan otot jantung, otot rangka memiliki tampilan striasi; seratnya yang panjang, tipis, dan berinti banyak disilangkan dengan pola garis-garis merah dan putih yang teratur, memberikan otot tampilan yang berbeda, otot-ototnya berserat, jaringan padat. Serabut otot rangka diikat bersama oleh jaringan ikat dan berkomunikasi dengan saraf dan pembuluh darah.

Otot rangka, juga disebut otot sadar (lurik), dalam vertebrata yang paling banyak dari tiga jenis otot dalam tubuh. Otot rangka melekat pada tulang oleh tendon, dan peran mereka menghasilkan semua gerakan bagian tubuh dalam hubungannya satu sama lain. Tidak seperti otot polos dan otot jantung, otot rangka berada di bawah kendali sadar.

otot rangka
otot rangka

Otot-otot lurik terdiri dari serat-serat otot, sel-sel panjang yang mengandung banyak nuklei. Serabut otot dikemas bersama dalam bundel oleh jaringan ikat dan dikemas dengan miofibril.

Miofibril adalah susunan silinder dari miofilament, terdiri dari protein yang disebut aktin dan miosin, dan yang menyebabkan penampilan serat otot yang terang dan gelap. Filamen miosin dan aktin ini saling bergeser, menyebabkan otot berkontraksi.

Bergesernya miofilamen disebabkan oleh impuls saraf. Ujung akson neuron motorik yang terletak tepat di atas serabut otot membentuk persimpangan neuromuskuler, di mana sinapsis terbentuk antara otot dan saraf.

Ketika impuls saraf berjalan menuruni akson, itu menyebabkan pelepasan neurotransmiter Asetilkolin dalam sinaps. Asetilkolin berdifusi melintasi sinaps dan menempel pada membran serat otot, sarkolema.

Neurotransmiter menyebabkan gerbang ion natrium di dalam sarcolemma terbuka, dan meningkatnya ion natrium menyebabkan potensi aksi melintasi membran sel otot, menyebabkan seluruh serat otot berkontraksi. Kontraksi otot rangka menarik tulang yang melekat padanya, menyebabkan seluruh embel-embel bergerak.


Neuron mengirim sinyal menggunakan potensi aksi. Potensi aksi adalah pergeseran potensial listrik neuron yang disebabkan oleh aliran ion masuk dan keluar dari membran saraf. Potensi aksi dapat memicu sinapsis kimia dan listrik.

Dalam sinapsis kimia, potensi aksi memengaruhi neuron lain melalui celah antara neuron yang disebut sinaps. Sinapsis terdiri dari ujung presinaptik, celah sinaptik, dan ujung postsinaptik. Ketika potensi aksi dihasilkan, ia dibawa di sepanjang akson ke akhir presinaptik. Ini memicu pelepasan pembawa pesan kimia yang disebut neurotransmitter. Molekul-molekul ini melintasi celah sinaptik dan berikatan dengan reseptor di akhir postinaptik dendrit. Neurotransmitter dapat menggairahkan neuron postsinaptik, yang menyebabkannya menghasilkan potensial aksi sendiri. Atau, mereka dapat menghambat neuron postsinaptik, dalam hal ini tidak menghasilkan potensi aksi.

Sinapsis listrik hanya bisa mengeksitasi. Mereka terjadi ketika dua neuron terhubung melalui gap junction. Gap ini jauh lebih kecil daripada sinaps, dan termasuk saluran ion yang memfasilitasi transmisi langsung dari sinyal listrik positif. Akibatnya, sinapsis listrik jauh lebih cepat daripada sinapsis kimia. Namun, sinyal berkurang dari satu neuron ke neuron berikutnya, membuatnya kurang efektif dalam mentransmisikan.


Neuron adalah komponen inti otak, sumsum tulang belakang, dan saraf tepi. Neuron biasanya terdiri dari soma, atau badan sel, pohon dendritik dan akson. Neuron, juga dikenal sebagai sel saraf fungsinya mengirim dan menerima sinyal dari otak Anda. Sementara neuron memiliki banyak kesamaan dengan jenis sel lain, mereka secara struktural dan fungsional unik.

Proyeksi khusus yang disebut akson memungkinkan neuron untuk mengirimkan sinyal listrik dan kimia ke sel lain. Neuron juga dapat menerima sinyal ini melalui ekstensi mirip akar yang dikenal sebagai dendrit.

Neuron
Neuron

Saat lahir, otak manusia terdiri dari sekitar 100 miliar Sumber yang Dipercaya neuron. Tidak seperti sel lain, neuron tidak bereproduksi atau beregenerasi. Mereka tidak diganti setelah mereka mati. Penciptaan sel-sel saraf baru disebut neurogenesis. Meskipun proses ini tidak dipahami dengan baik, proses ini dapat terjadi di beberapa bagian otak setelah lahir. Ketika para peneliti mendapatkan wawasan tentang neuron dan neurogenesis, banyak juga yang bekerja untuk mengungkap hubungan dengan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer dan Parkinson.

Mayoritas neuron vertebrata menerima input pada badan sel dan pohon dendritik, dan mengirimkan output melalui akson, meskipun ada heterogenitas yang besar di seluruh sistem saraf, serta di seluruh dunia hewan, dalam ukuran, bentuk dan fungsi neuron.

Untuk neuron invertebrata, aliran informasi kurang didefinisikan dengan baik. Neuron berkomunikasi melalui sinapsis kimia dan listrik, dalam proses yang dikenal sebagai transmisi sinaptik. Proses mendasar yang mendasari transmisi sinaptik adalah potensial aksi, sinyal listrik yang menyebar yang dihasilkan dengan mengeksploitasi membran neuron yang dapat dieksitasi secara elektrik. Neuron sangat khusus untuk pemrosesan dan transmisi sinyal seluler yang cepat.


Sulkus adalah alur yang ada di permukaan otak. Selain itu, sifat otak yang berbelit-belit adalah karena adanya sulkus. Mereka meningkatkan area permukaan otak. Sulkus penting untuk mengemas korteks serebral besar di dalam tengkorak. Alur ini tidak sedalam fisura. Sulkus muncul setelah 05 bulan perkembangan embrionik. Mereka menjadi sepenuhnya berkembang setelah 12 bulan kelahiran. Selain itu, sulkus terdiri dari abu-abu.

Sulkus menghasilkan gyri. Mereka adalah punggung otak. Gyri mengandung dendrit, sel glial, akson tubuh sel, dan sinapsis. Namun, pola sulkus berbeda pada setiap individu. Tetapi beberapa sulkus seperti sulkus sentral dari insula, sulkus sentral, sulkus kalkarina, sulkus hippocampal, dll, terkenal sebagai alur umum.