시냅스 전달#
시냅스 전달은 뉴런과 뉴런 사이에서 신경 자극이 전달되는 과정이다.
한 뉴런 안에서 흥분이 이동하는 것은 신경 자극의 전도이고, 뉴런과 뉴런 사이에서 신호가 전달되는 것은 시냅스 전달이다.
시냅스#
시냅스는 한 뉴런의 축삭 돌기 말단과 다른 뉴런의 가지돌기 또는 신경세포체가 만나는 접합 부위이다.
시냅스는 시냅스 전 뉴런, 시냅스 틈, 시냅스 후 뉴런으로 이루어진다.
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시냅스 전 뉴런
신호를 보내는 뉴런이다. -
시냅스 후 뉴런
신호를 받는 뉴런이다. -
시냅스 틈
시냅스 전 뉴런과 시냅스 후 뉴런 사이의 좁은 공간이다.
시냅스 전달의 방향#
시냅스 전달은 일정한 방향으로만 일어난다.
시냅스 전 뉴런의 축삭 돌기 말단에는 신경전달물질이 들어 있는 시냅스 소포가 있다.
반면 시냅스 후 뉴런의 세포막에는 신경전달물질과 결합하는 수용체가 있다.
따라서 신경 자극은 다음 방향으로 전달된다.
시냅스 전 뉴런의 축삭 돌기 말단 → 시냅스 틈 → 시냅스 후 뉴런의 가지돌기 또는 신경세포체
시냅스 전달 과정#
시냅스 전달은 신경전달물질을 통해 일어난다.
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활동 전위가 시냅스 전 뉴런의 축삭 돌기 말단에 도달한다.
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시냅스 소포가 축삭 돌기 말단의 세포막과 융합한다.
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시냅스 소포 안에 있던 신경전달물질이 시냅스 틈으로 방출된다.
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신경전달물질이 시냅스 후 뉴런의 세포막에 있는 수용체에 결합한다.
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시냅스 후 뉴런의 세포막에 있는 이온 통로가 열린다.
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이온이 이동하면서 시냅스 후 뉴런에서 막전위 변화가 일어난다.
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막전위 변화가 역치 이상이면 시냅스 후 뉴런에서 새로운 활동 전위가 발생할 수 있다.
신경전달물질#
신경전달물질은 시냅스에서 신호를 전달하는 화학 물질이다.
신경전달물질은 시냅스 전 뉴런의 시냅스 소포에 저장되어 있다가, 활동 전위가 도달하면 시냅스 틈으로 방출된다.
방출된 신경전달물질은 시냅스 후 뉴런의 수용체에 결합하여 이온 통로를 열거나 닫는다.
이로 인해 시냅스 후 뉴런의 막전위가 변하고, 새로운 신호가 만들어질 수 있다.
시냅스 전달과 신경 자극 전도의 차이#
신경 자극의 전도와 시냅스 전달은 서로 다른 방식으로 일어난다.
| 구분 | 신경 자극의 전도 | 시냅스 전달 |
|---|---|---|
| 일어나는 위치 | 한 뉴런 안 | 뉴런과 뉴런 사이 |
| 전달 방식 | 이온 이동에 의한 전기적 방식 | 신경전달물질에 의한 화학적 방식 |
| 전달 속도 | 상대적으로 빠름 | 상대적으로 느림 |
| 방향성 | 조건에 따라 양방향 가능 | 일반적으로 한 방향 |
신경 자극의 전도는 한 뉴런 안에서 이온의 이동에 의해 일어나므로 빠르다.
반면 시냅스 전달은 신경전달물질의 방출, 확산, 수용체 결합 과정이 필요하므로 상대적으로 느리다.
신경 자극의 전도 속도 > 시냅스 전달 속도
시냅스 전달의 방향성이 생기는 까닭#
시냅스 전달은 시냅스 전 뉴런에서 시냅스 후 뉴런으로만 일어난다.
그 이유는 시냅스 소포와 수용체의 위치가 다르기 때문이다.
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시냅스 전 뉴런의 축삭 돌기 말단
신경전달물질이 들어 있는 시냅스 소포가 있다. -
시냅스 후 뉴런의 세포막
신경전달물질과 결합하는 수용체가 있다.
따라서 신경전달물질은 시냅스 전 뉴런에서 방출되고, 시냅스 후 뉴런에서 받아들여진다.
시냅스 틈에서 신경전달물질이 제거되는 원리#
시냅스 틈으로 분비된 신경전달물질이 시냅스 후 뉴런의 수용체에 계속 결합해 있으면 시냅스 전달이 과도하게 일어날 수 있다.
따라서 몸에서는 신경전달물질을 제거하여 시냅스 전달이 적절하게 조절되도록 한다.
신경전달물질은 다음과 같은 방식으로 제거된다.
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재흡수
시냅스 틈으로 분비된 신경전달물질의 일부가 시냅스 전 뉴런으로 다시 흡수된다.
재흡수된 물질은 다시 신경전달물질을 합성하거나 저장하는 데 사용될 수 있다. -
분해
신경전달물질이 분해 효소에 의해 분해된다.
분해된 물질은 더 이상 수용체에 결합하여 신호를 전달하지 못한다. -
확산
일부 신경전달물질은 시냅스 틈 밖으로 확산되어 수용체와 떨어진다.
시냅스 전달과 약물#
약물은 신경전달물질의 방출, 재흡수, 분해, 수용체 결합 등에 영향을 주어 시냅스 전달을 변화시킬 수 있다.
각성제#
각성제는 신경전달물질의 방출을 증가시키거나, 신경전달물질의 재흡수 또는 분해를 억제하여 시냅스 전달을 강화할 수 있다.
이로 인해 신경계의 활동이 활발해지고 각성 효과가 나타날 수 있다.
예: 카페인 등
환각제#
환각제는 신경전달물질의 수용체에 결합하거나 신경전달물질의 작용을 방해하여 신경계의 정보 처리에 이상을 일으킬 수 있다.
이로 인해 감각이나 인식이 실제와 다르게 느껴지는 환각 등의 정신 이상이 나타날 수 있다.
예: 대마초 등
진정제#
진정제는 시냅스에서 신호 전달을 억제하거나, 특정 신경전달물질의 작용에 영향을 주어 신경계의 흥분을 낮출 수 있다.
이로 인해 진정, 수면, 통증 완화 등의 효과가 나타날 수 있다.
예: 수면제, 프로포폴, 아편 등
정리#
신경 자극의 전도는 한 뉴런 안에서 흥분이 이동하는 과정이고, 시냅스 전달은 뉴런과 뉴런 사이에서 신호가 전달되는 과정이다.
시냅스 전달은 시냅스 전 뉴런의 축삭 돌기 말단에서 신경전달물질이 방출되고, 이 물질이 시냅스 후 뉴런의 수용체에 결합하면서 일어난다.
시냅스 전달은 신경전달물질을 이용하는 화학적 방식이므로, 이온 이동에 의한 전기적 방식인 신경 자극의 전도보다 상대적으로 느리다.
시냅스 전달은 시냅스 소포와 수용체의 위치 차이 때문에 일반적으로 한 방향으로만 일어난다.
시냅스 틈의 신경전달물질은 재흡수, 분해, 확산 등을 통해 제거되어 시냅스 전달이 과도하게 지속되는 것을 막는다.
약물은 신경전달물질의 방출, 재흡수, 분해, 수용체 결합 등에 영향을 주어 시냅스 전달을 변화시킬 수 있다.