Synapses neuronales
Objectifs d'apprentissage
Après avoir complété cette unité d'étude, vous serez en mesure de :
- Différencier les synapses électriques et chimiques.
- Décrire la structure d'une synapse chimique et expliquer les événements qui se produisent lors de la transmission synaptique.
- Comparer et opposer les potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE) et les potentiels postsynaptiques inhibiteurs (PPSI).
- Expliquer la différence entre la sommation temporelle et spatiale des potentiels synaptiques.
Introduction
Une synapse est une jonction entre deux cellules servant de site principal de communication. Les neurones peuvent former des synapses avec d'autres neurones ou avec des cellules effectrices, telles que les muscles et les glandes. Ces synapses neuronales sont classées en deux types : les synapses électriques et les synapses chimiques.
Les synapses électriques facilitent la communication directe entre les cellules par le biais de canaux protéiques appelés connexions, permettant aux ions de passer rapidement entre elles. En conséquence, les synapses électriques sont rapides et bidirectionnelles.
Les synapses chimiques, en revanche, sont plus lentes et unidirectionnelles. Elles impliquent la libération de neurotransmetteurs à partir de vésicules dans le neurone présynaptique. Lorsqu'un potentiel d'action atteint le terminal du neurone présynaptique, les ions sodium pénètrent dans la cellule par l'intermédiaire des canaux sodiques tensiodépendants. Il en résulte une modification du potentiel membranaire de la cellule, qui déclenche l'ouverture des canaux calciques tensiodépendants. L'afflux de calcium provoque la fusion des vésicules avec la membrane présynaptique, libérant des neurotransmetteurs dans la fente synaptique, l'espace entre les cellules présynaptique et postsynaptique.
Les neurotransmetteurs se lient aux neurorécepteurs sur la membrane postsynaptique. Il existe deux types de neurorécepteurs : les récepteurs ionotropes et les récepteurs métabotropes. Les récepteurs ionotropes sont des canaux ioniques ligand-dépendants qui s'ouvrent directement en réponse à la fixation d'un neurotransmetteur, ce qui entraîne une réponse rapide et de courte durée. En revanche, les récepteurs métabotropes sont des récepteurs couplés aux protéines G qui utilisent des seconds messagers pour ouvrir indirectement les canaux ioniques, ce qui entraîne une réponse lente et durable.
Les neurotransmetteurs peuvent avoir des effets excitateurs ou inhibiteurs sur le neurone postsynaptique. Les potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE) résultent de la dépolarisation, ce qui augmente la probabilité de génération de potentiel d'action dans le neurone. En revanche, les potentiels postsynaptiques inhibiteurs (PPSI) sont produits par l'hyperpolarisation, ce qui diminue la probabilité d'initiation du potentiel d'action.
Les potentiels postsynaptiques sont des potentiels gradués, capables de sommation. La sommation temporelle se produit lorsque plusieurs signaux d'un seul neurone présynaptique arrivent en succession rapide, amplifiant l'effet global. La sommation spatiale se produit lorsque des signaux provenant de plusieurs neurones présynaptiques convergent vers un seul neurone postsynaptique, ce qui entraîne un effet cumulatif. La sommation peut impliquer à la fois des signaux excitateurs et inhibiteurs, déterminant la réponse globale du neurone postsynaptique.
Regardez les images suivantes pour comprendre comment les neurones communiquent à l'aide des synapses.
Explorez les concepts
Synapses électriques et chimiques
Fonctionnellement, les synapses peuvent être électriques ou chimiques. Découvrez leurs différences avec ces images.
Structure d'une synapse chimique
Transmission synaptique
Les neurones communiquent à travers les synapses chimiques à l'aide de neurotransmetteurs. Apprenez les événements qui se produisent au cours de ce processus étape par étape.
Potentiels postsynaptiques
Selon le récepteur, les neurotransmetteurs pourraient exciter ou inhiber les neurones postsynaptiques générant des potentiels postsynaptiques.
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Résumé
Définition des synapses neuronales | Jonction de communication entre une cellule présynaptique (neurone) et une cellule postsynaptique (neurone/cellule effectrice comme les cellules musculaires ou les cellules glandulaires) |
Classification fonctionnelle |
Synapse électrique : Utilise des jonctions gap (lacunaires ou communicantes) Circulation des ions entre les cellules Rapide Bidirectionnel Synapse chimique : Utilise des messagers chimiques (neurotransmetteurs) Les neurotransmetteurs se lient aux neurorécepteurs Lent Unidirectionnel |
Structures impliquées dans la transmission synaptique |
Terminaison présynaptique : Contient des vésicules avec des neurotransmetteurs. Fente synaptique : Espace entre les cellules où les neurotransmetteurs seront libérés. Terminaison postsynaptique : Contient des neurorécepteurs qui peuvent se lier au neurotransmetteur |
Neurorécepteurs |
Récepteurs ionotropes : Canaux ioniques ligand-dépendants qui s'ouvrent directement en réponse à la liaison d'un neurotransmetteur, réponse rapide et de courte durée. Récepteurs métabotropes : Récepteurs couplés aux protéines G qui peuvent ouvrir indirectement des canaux ioniques à l'aide de seconds messagers, une réponse lente et durable |
Potentiel postsynaptique | Potentiel gradué généré dans le neurone postsynaptique à partir de la liaison d'un neurotransmetteur avec un neurorécepteur |
Types de potentiels postsynaptiques |
Potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) : Il résulte principalement de l'afflux de cations comme le sodium ou le calcium à travers les canaux ioniques activés par la liaison du neurotransmetteur Dépolarise la cellule Augmente les chances d'un potentiel d'action Potentiel postsynaptique inhibiteur (PPSI) : Résulte principalement de l'afflux d'anions comme le chlorure ou de l'efflux de cations comme le potassium à travers les canaux ioniques activés par la liaison du neurotransmetteur Hyperpolarise la cellule Diminue les chances d'un potentiel d'action |
Sommation | Effet cumulatif de plusieurs signaux (excitateurs et inhibiteurs) sur un neurone postsynaptique |
Types de sommation |
Sommation temporelle : Signaux répétés en succession rapide à partir d'un seul neurone présynaptique Sommation spatiale : Plusieurs signaux simultanés provenant de neurones présynaptiques sur un seul neurone postsynaptique |
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