Komunikasi di Sepanjang dan Antar Neuron · PDF fileTransmisi Informasi Antar Neuron SINAPSIS Sinapsis adalah penghubung antara axon dengan ujung neuron yang lain. Sinapsis dapat bermuara

Komunikasi di

Sepanjang dan Antar

Neuron

Gamaliel Septian Airlanda

Prinsip Dasar Jalannya Rangsang

a) Resting Membrane Potensial

b) Potensial Membrane

c) Potensial aksi

d) Sifat elektrik pasif membrane

saraf

Sifat Sinyal Sel Saraf

Transmisi Informasi pada Saraf Tunggal

Transmisi Informasi Antar Neuron

SINAPSIS

Sinapsis adalah penghubung antara

axon dengan ujung neuron yang lain.

Sinapsis dapat bermuara di dendrit,

badan sel atau ujung axon yang lain.

Sinapsis menghantarkan sinyal elektrik

antar neuron melalui pasangan ion (pre

and post synaps) yang terbuka dan

tertutup secara berlawanan. Ion dapat

dihantarkan melalui protein (Gap

Junction) dan kimia melalui

neurotrasmiter

Sinapsis Berdasarkan Letaknya

1.Axodendritic : sinapsis yang

menghubungkan antara axon dari satu

neuron ke dendrit dari neuron lain

2.Axosomatic : sinapsis yang menghubungkan

antara axon satu neuron dengan badan sel

neuron lain

3.Axoxonic : sinapsis yang menghubungkan

antar axon dua neuron

Tipe-tipe Reseptor

1. Hidrofilik : reseptor yang mudah berikatan dengan air

berada di membran

2. Lipofilik : reseptor yang mudah berikatan dengan lemak

berada di sitoplasma

3. Ion channel : reseptor yang dapat membuka menutup jika

ada senyawa spesifik (ligant gate)

4. G-Protein Associate Receptor : reseptor yang mampu

berikatan dengan neurotransmitter bertindak sebagai

aktivator reaksi kimia intraseluler

3. Ion channel :

reseptor yang

dapat membuka

menutup jika

ada senyawa

spesifik

(ligant gate)

G-Protein

Associate

Receptor :

reseptor yang

mampu berikatan

dengan

neurotransmitter

bertindak sebagai

aktivator reaksi

kimia intraseluler

Sinapsis Berdasarkan Fungsinya

1.Sinapsis Elektris (Electrical

Synapses)

Menghantarkan rangsang

elektris berupa ion melalui

protein transmembrane

(Gap Junction). Terdapat

mekanisme berlawanan

antara presynapses dan

postsynapses

2. Sinapsis Kimia (Chemical Synapses)

Sering disebut dengan direct respon

(respon langsung) tanpa harus

melalui channel protein.

Menghasilkan sekret yang disebut

neurotransmitter dihasilkan oleh

synaptic vesicles.

Molekul neurotransmitter didifusikan

ke neuron lain dan berikatan dengan

protein spesifik pada reseptor

postsynaptic membrane

Reaksi Kimia yang Terjadi di Sinapsis

Jenis Transmisi Kimia di Sinapsis

Transmisi Kimia pada sinapsis

yang berjalan cepat. Terjadi

ketika:

a. Neurotransmitter diproduksi

dekat axon terminal dan active

zone

b. Menghantarkan molekul organik

dalam ukuran kecil

c. Di postsynaps langsung diterima

oleh ligant gate

Jenis Transmisi Kimia di Sinapsis

Transmisi Kimia pada sinapsis yang berjalan lambat.

Terjadi ketika:

a. Neurotransmitter diproduksi jauh dari active zone

b. Menghantarkan molekul organik dalam ukuran

besar (peptida atau beberapa asam amino)

c. Di postsynaps berikatan dengan reseptor terlebih

dahulu yang akan menghasilkan protein aktivator

(G-Protein) untuk membuka ion channel sehingga

terjadi reaksi kimia intraseluler

Neurotransmitter dilepaskan oleh

Presynaps1. Quantal Release of Neurotransmitters

Potensial aksi

dari akson

sampai ke

synaptic

terminals

Menyebabkan

konsentrasi

Mg2+ meningkat

dan Ca2+

menurun

(ekstraseluler)

Konsentrasi

Ca2+ turun

karena potensial

aksi

menyebabkan

channel Ca

terbuka

Mitokondria

menghasilkan

Acetylcholine

(Ach)

Karena sinapsis

menghasilkan secrete

units (AcH) maka disebut

quantal release

2. Depolarization Release Coupling

Potensial aksi

dari akson

sampai ke

synaptic

terminals

Konsentrasi

Ca2+ menurun

karena potensial

aksi

menyebabkan

channel Ca

terbuka

Kompleks

Protein Ca2+

sekaligus

memasukkan

Na+

Impuls elektris

dibawa ke

neuron lain

melalui Gap

junction

Karena terdapat 2

senyawa berperan dalam

menghantarkan rangsang

elektris maka disebut

realese coupling

Pelepasan Neurotransmitter Melalui

Mekanisme Endo dan Exo-cytosis

a. Docking : vesikel

menempel dekat

dengan membran

b. Priming : Vesikel

diinduksi menyatu

dengan membran pada

keadaan depolarisasi

c. Fussion : vesikel

melepaskan

neurotransmitter

dengan aktivator Ca2+

Setelah Pelepasan Neurotransmitter

Setelah pelepasan vesicle

membrane diikat oleh

protein dynamin dan

dibungkus oleh clathrin

(receptor mediated

endocytosis)

Bagaimana Neurotransmitter Masuk

dalam Vesicle

V-ATP ase mengaktifkan proton

transporter memasukkan H+ dari

luar.

Di dalam vesikel menjadi positif

diluar negative. Potensial

membrane

Resepine menempel di protein

transporter sehingga Vesicle

monoamine transporter memicu

masuknya dopamine dan H+

keluar

Jenis Neurotransmitter dan Ikatan

Kimianya1. Acetylcholine (ACh)

Hasil kombinasi dari AcetylCoA yang

merupakan produk siklus krebs di

mitokondria dan choline yang berasal dari

makanan (protein). ACh bertanggungjawab

pada stimulasi otot, gastro intestinal serta

sistem saraf otonom dan memori

ACh ditransmisikan melalui cholinergic pathway yang terkonsentrasi di

daerah batang otak sebagai fungsi memori. Jika terjadi kerusakan

pada jalur ini kemungkinan seseorang akan menderita Alzheimer.

Pada hewan Vertebrata ACh digunakan untuk jalannya rangsang di

neuron motorik, ganglion, sistem saraf otonom dan terkhusus berada

pada Central Nervous System (CNS)

Pada hewan Invertebrata ACh dapat ditransmisikan pada susunan saraf

pusat sederhana seperti pada: molusca, neuron motorik anelida,

neuron sensorik arthropoda

Produksi ACh dapat dihambat melalui proses hidrolisis yang dilakukan

enzim acetylcholinesterase (AChE). Diubah menjadi choline dan asetat

2. Serotonin

Merupakan neurotransmitter

penghambat. Jumlah serotonin yang

cukup digunakan untuk kestabilan dan

keseimbangan. Serotonin dapat

menghambat rangsang yang berjalan

berlebihan, konsumsi caffein yang

tinggi dapat menghambat

pembentukan serotonin dari waktu ke

waktu

Kadar Serotonin yang rendah dapat

mengakibatkan peningkatan konsumsi

karbohidrat, kesulitan tidur, migran

serta penurunan fungsi kekebalan

tubuh.

3. Histamine

Histamin terlibat dalam respon imun lokal, mengatur fungsi fisiologis

di dalam usus, reaksi alergi/inflamasi. Histamin mampu meningkatkan

permeabilitas kapiler untuk dilewati sel darah putih dan protein lain,

yang memungkinkan mereka melakukan kerja sistem imun.

4. Glutamate

Glutamate berperan untuk regulasi postsynaps (metabolism)

dan memori. Pada komunitas sering dikenal dalam bentuk

“monosodium glutamate (MSG)” sebagai zat aditif pada

makanan yang mampu mempengaruhi kerja otak dalam

menerjemahkan rasa

5. Dopamine

dopamine berperan dalam pergerakan, memori,

perilaku hewan dan manusia. Diproduksi oleh

dopaminergic neuron di bagian otak tengah. Defisiensi

dari dopamine dapat menyebabkan sindrom Parkinson.

Mekanisme Jalannya Impuls Pada

Postsynaptic

1. Reaksi yang dihantarkan dengan

cepat: melalui neurotransmitter

binding site yang dapat

membuka ion channels

2. Reaksi yang dihantarkan dengan

lambat: melalui reseptor

neurotransmitter pada membran

yang akan membentuk G-protein

sebagai aktivator ion channels

Penurunan Jumlah Neurotransmitter Pre dan Post Synaptic

Hanya sedikit

Ion Ca2+ yang

melewati

membrane

Terjadi karena

ion channel Ca2+

kurang

responsive

Neurotransmitter

yang dihasilkan

sedikit

Ion channel yang

terbuka di

postsynaptic

sedikit

Suplay ion ke

organ rendah

Respon organ

lambat

Mekanisme Penurunan Produksi

Neurotransmitter