KONTEN SINAPSIS

KEMDIKBUD PPPPTK IPA

KONTEN DIKLAT ONLINE PPPPTK IPA BANDUNG

SINAPSIS (Hubungan antar Neuron) Nina Soesanti, Sukardi, Sri Hastutie

[email protected] pakardil pakardilembang@yah [email protected] oo.com [email protected] Dalam tulisan kita ini akan dibahas adalah mekanisme penghantaran impuls dari satu neuron ke neuron lain, atau istilah lainnya penghantaran impuls melalui sinapsis. sinapsis merupakan titik pertemuan antar neuron atau istilah awamnya penghubung antara satu neuron dengan neuron lainnya. Komunikasi antarneuron terjadi jika satu implus listrik bergerak melewati akson menuju ke ujung sinapsis. Satu impuls listrik akan memicu vesikel yang berisi neurotransmitter neurotransmitter bergerak ke presinapsis, selanjutnya membran vesikel akan melebur dengan membran prasinapsis dan melepaskan molekul neurotransmiter ke celah sinapsis. Molekul neurotransmiter akan berikatan dengan bagian reseptor dari pascasinapsis sehingga akan merangsang pascasinapsis untuk menyampaikan impuls ke neuron lain. Berdasarkan Impuls saraf yang melewatinya, sinapsis dibedakan atas sinapsis listrik dan sinapsis kimia. 1. Sinapsis Listrik adalah adalah sinapsis yang dilalui oleh oleh impuls arus listrik yang terdapat diantara sesam neuron. Sinapsis listrik dapat terbentuk antara dendritdendrit, akson-dendrit, atau akson-akson. 2. Sinapsis Kimia adalah sinapsis yang dilalui oleh impuls kimia berupa neurotransmiter, yaitu hormon yang dihasilkan oleh neuron dan digetahkan ke celah sinapsis. Sinapsis kimia biasanya terdapat diantara neruron dan efektor. Kompetensi Dasar Mampu memahami proses sinapsis pada sistem saraf manusia

1. Sinapsis (Hubungan antar Neuron) 1.1 Pengertian Sinapsis Sinapsis, adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron

lain. Titik asosiasi akson dan dendrit inilah disebut sinapsis. sinapsis . Sinapsis dibentuk oleh terminal akson yang membengkak. Di dalam sitoplasma sinapsis, terdapat vesikula sinapsis. Ketika sinapsis. Ketika impuls mencapai ujung neuron, vesikula akan bergerak, lalu melebur

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE ) Jl. Diponegoro no. 12 Bandung Telp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected]

1



dengan membran pra-sinapsis dan melepaskan asetilkolin. Asetilkolin berdifusi melalui celah sinapsis, lalu menempel pada reseptor d i membran pasca-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Enzim asetilkolinesterase menguraikan asetilkolin yang tugasnya sudah selesai. Pada sinapsis tipikal mamalia (lihat Gambar 1) terdapat sebuah celah yang jelas (disebut celah sinapsis) di titik pertemuan sinapsis, biasanya sekitar 18-20 nanometer lebarnya. Pergerakan serotonin impuls saraf menyebarangi celah tersebut terutama merupakan suatu peristiwa kimiawi yang diperantai oleh neurotransmitor semacam asetilkolin (Ach), asam -aminobutirat (GABA), noradrenalin, dan serotonin.

Gambar 1 Sinapsis Sumber: http://www.google.com/search?biw=1024&bih=473&noj=1&q=synapse&u m=1&ie=UTF-&hl=en&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=a26mUc3J8rorAfNrYCgBw Diunduh Mei 2013

Pada setiap bagian otak, terdapat jutaan neuron yang saling terhubung lewat sinapsis. Anak-anak memiliki sekitar 10 16 sinapsis (10 quadrillion). Jumlah ini berkurang seiring bertambahnya usia. Orang dewasa memiliki 10 15 sampai 5 × 1015 (1-5 quadrillion) sinapsis.

1.2 Struktur kimia senyawa asetilkolin Asetilkolin merupakan salah satu jenis neurotransmiter (zat kimia penghantar

rangsangan saraf) yang paling umum dikenal. Senyawa neurotransmiter ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf organisme vertebrata. Asetilkolin berperan dalam mentransmisikan sinyal atau rangsangan yang diterima untuk diteruskan di antara sel-


2



sel saraf yang berdekatan atau pada sambungan neuromuscular. Senyawa organik dengan rumus molekul CH 3COOCH2CH2N+(CH3)3 ini tersebar di seluruh tubuh manusia, terutama banyak terdapat di dalam sistem saraf tepi (otonom) dan senyawa ini dikeluarkan dengan adanya stimulasi saraf. Segera setelah dikeluarkan, asetilkolin akan berdifusi dicelah antar -sinapsis dan menstimulasi saraf-saraf lainnya. Aktivitas dari neurotransmiter ini dapat dihambat oleh enzim kolinesterase. Enzim ini sendiri ditemukan pada tahun 1968 dimana seorang peniliti bernama Walo Leuzinger berhasil memurnikan dan mengkristalkan enzim ini dari belut listrik di Universitas Kolumbia. Penghambatan kerja asetilkolin oleh enzim ini di dalam tubuh manusia berperan dalam menimbulkan penyakit Alzheimer yang terkait dengan kerusakan selsel otak, hilangnya ingatan, dan kemampuan berpikir. Penyakit ini dapat dikurangi efeknya dengan menggunakan obat yang mengandung inhibitor kolinesterase. Di samping itu, senyawa asetilkolin juga banyak berperan dalam aktivitas gastoinstestinal.

1.3 Mekanisma Proses Hubungan antarneuron (Sinapsis) Anda telah mengetahui bahwa rangsang yang diterima sel saraf dapat berasal dari dalam tubuh maupun luar tubuh. Rangsang yang merambat disebut

impuls.

Perhatikan Gambar 2. Impuls diterima oleh reseptor kemudian akan dihantarkan oleh dendrit menuju badan sel saraf. Saat impuls sampai pada akson, impuls akan diteruskan ke dendrit neuron lain.

Gambar 2 Penghantaran impuls Sumber: Biology Neil A. Campbell


3



Proses penghantaran impuls yang kedua adalah penghantaran impuls antarsel saraf (antarneuron), perhatikan gambar 4.

Gambar 4 Pengehantaran impuls antarneuron

Sumber: Biology Neil A. Campbell

Akson berujung dalam banyak knop sinapsis berukuran kecil, yang mengandung sejumlah kantung yang disebut vesikula sinapsis, yang terisi oleh neurotransmitter (lihat Gambar 1) . Ketika potensial aksi mencapai konsep tersebut, gerbang-gerbang kalsium yang sensitive-tegangan di membrane prasinapsis knop itu membuka, membiarkan C2+ mengalir masuk. Hal ini menyeybabkan suasana enzim, kalmodulin, mempengaruhi pendekatan mikrotubula ke vesikula sinapsis, yang lalu tetarik ke membrane

prasinapsis dan

berfusi

dengannya.

Vesikula

lalu

pecah

dan

menghamburkan neurotransmiternya ke dalam celah sinapsis. Neurotransmiter yang berfusi dengan cepat menyebrangi celah akan berikatan ke reseptor-reseptor khusus di membrane parasipnasis di dendrit atau badan sel yang bersebrangan. Ketika jumlah ambang batas reseptor telah berikatan dengan neurotransismiter, gerbang-gerbang natrium dan kalsium membuka di membrane pascasinanpsis dan ion-ion positif pun membanjir masuk, sehingga menurunkan negativitas internal neuron. Perubahan potensial listrik tersebut disebut potensial eksitatoris pascasinapsis (excitatory postsynaptic potensial, epsp). Epsp sendiri saja tidak cukup untuk melampau ambang batas aktivasi neuron penerima. Akan tetapi, jika serangkaian impuls menstimuli satu konsep tunggal dalam rentang waktu yang cukup pendek, efek kombinasinya bisa jadi cukup untuk melampaui ambang batas neuron penerima, dan dengan demikian memicu potensial aksi baru dan meneruskan impuls tersebut. Hal itu dikenal sebgai


4



sumasi temporal. Ambang batas neuron penerima juga mungin dapat tercapai oleh kombinasi epsp banhyak akson yang menstimuli dendrit atau badan sel secara bersamaan. Hal itu disebut sebagai sumasi spasial. Sejumlah

neuron

melepaskan

neurotransmitter

yang

menghambat,

bukan

mengaktivasi, neuron yang bersebrangan. Neurotransmiter-neurotransmiter tersebut (GABA dipercaya sebagai salah satunya) menyebabkan gerbang ion klorida di membrane pascasinapsis membuka, sehingga membiarkan Cl - mengalir masuk dan menghiperpolarisasi neuron. Peningkatan polarisasi negative itu disebut potensial inhibitori pascasinapsis (inhibitory postsynaptic potensial, ipsp). Potensial semacam itu bersifat mengurangi relative terhadap epsp, dalam artian agar sebuah neuron bisa menembakkan impuls, harus dihasilkan sejumlah besar epsp untuk mengompensasi ipsp.

Dengan

barangkali

ribuan

neuron

inhibitoris

dan

neuron

eksitatoris

mempengaruhi satu dendrit tunggal atau badan sel, mengawasi perubahan (permutasi control) yang tersedia bagi organisme tersebut mengalami peningkatan besar. Secara ringkas alur Penghantaran Impuls Melalui Sinaps, sebagai berikut: Dalam mekanisme penghantaran impuls ini ada dua istilah, yaitu prasinapsis dan postsinapsis (atau bisa juga disebut pascasinapsis). Prasinapsis adalah akson dari neuron “sebelumnya” sedangkan postsinapsis adalah dendrit dari neuron “berikutnya.” Logikanya begini, impuls yang diterima dendrit diteruskan melalui badan sel dan diteruskan lagi ke bagian akson. Akson akan menghantarkan impuls ke neuron berikutnya. Neuron tersebut (neuron berikutnya) memanfaatkan dendritnya untuk menerima impuls, kemudian meneruskan impuls ke badan sel lalu ke akson, hingga akson pun siap untuk mengirimkan impuls ke neuron berikutnya (lihat Gambar 5).


5



Gambar 5 Skema Alur Mekanisme Penghantaran Impuls Antarneuron Sumber: http://www.morphostlab.com/artikel/penghantaran-impuls-melalui-sinaps.html

Tapi tidak semudah itu sebenarnya. Ada proses yang terjadi saat pengiriman impuls dari terminal akson (prasinaps) menuju dendrit neuron berikutnya (postsinapsis). Lalu dimana sebenarnya sinapsis itu berada? Sebenarnya sinaps itu tidak berada tepat di antara prasinaps dan postsinaps, melainkan di prasinaps. Karena di antara dua neuron yang terlibat ini terdapat celah yang kita sebut celah sinapsis. Di ujung prasinapsis, tepatnya di terminal akson, terdapat semacam tonjolan yang disebut tonjolan sinapsis. Di dalamnya ada vesikel sinaps dengan neurotransmitter beserta jumlah mitokondria sebagai pemasok energi. Saat

impuls

ditransmisikan,

neurotransmitter

dilepaskan

secara

eksositosis.

Neurotransmitter ini berdifusi menyeberangi celah sinaps sampai ke postsinapsis. Di postsinapsis atau dendrit neuron berikutnya, neurotransmitter akan berikatan dengan reseptor yang tepat. Setelah itu neurotransmitter ditarik kembali secara endositosis untuk didaurulang. Ingat! Neurotransmitter yang dikeluarkan hanya satu jenis. Suatu neuron yang melepaskan asetilkolin (salah satu jenis neurotransmitter yang ada di seluruh tubuh) hanya bisa melepaskan asetilkolin seterusnya. Neuron tidak bisa melepaskan


6



serotonin atau dopamin atau neurotransmitter lainnya. (Serotonin dan dopamin juga termasuk jenis neurotransmitter yang ada di otak). Contoh: Untuk menyederhanakan, anggaplah neuron motorik E memungkinkan seorang anak lelaki memungut barang. Agar dapat menuju sasaran, E memerlukan epsp yang dihasilkan

oleh

neuron

A

dan

B.

Akan

tetapi,

angaplah

anak

itu

sedang

mempertimbangkan untuk mencuri permen,. Neuron inhibitor C (dari kesadaran dirinya) mungkin membangkitkan ipsp, yang mengurangi sumasi spasial epsp yang disebabkan neuron A dan B ke suatu tingkat di bawah ambang batas yang diperlukan untuk menuju sasarannya neuron motorik E. jika tidak ada esp tambahan yang dibangkitkan (misalnya oleh neuron D, akibat kegemarannya makan manis-manis), neuron motorik E tidak akan menuju sasarannya (dan anak itu takkan mencuri permen tersebut). Untuk

mencegah

berlanjutnya

penembakan

acak

sebuah

neuron

penerima,

neurotransmitter sinapsis harus dinetralkan. Hal itu dilalukan oleh enzim-enzim yang mengkatabolisis neurotransmiter tersebut tersebut, dan dengan demikian mencegah peningkatan lebih lanjut ke reseptor-reseptor di membran pascasinapsis.


7

KONTEN SINAPSIS

Recommend Documents