Tranduksi sinyal Adalah proses perubahan bentuk sinyal yang berurutan, dari sinyal ekstraseluler sampai respon dalam komunikasi antar sel Tujuan: Untuk berlangsungnya komunikasi antar sel, yaitu - Bagaimana sel memahami keadaan sekitar - Bagaimana sel bereaksi terhadap keadaan sekitar
Transduksi sinyal dari molekul sinyal sampai respon pada sel
Bentuk proses pemberian sinyal antar sel 1. Endokrin
Molekul sinyal : Hormon Mediator sinyal: Peredaran darah Jarak ke sel target jauh (ke seluruh tubuh) Contoh: Adrenalin Kortisol Estradiol Glukagon Insulin Testosteron Tiroksin
2. Parakrin
Molekul sinyal : Lokal mediator Mediator sinyal: Medium ekstraseluler Jarak ke sel target dekat (sekitar sel) Contoh: EGF (Epidermale Growth Factor) PDGF (Platelet-derived Growth Factor) NGF (Nerve Growth Factor) Histamin Gas NO 3. Sinapsis
Molekul sinyal : Neurotransmiter Mediator sinyal: Axon Jarak ke sel target jauh (ke seluruh tubuh) Contoh: Asetilkolin GABA (Gama-Amino Bitric Acid)
4. Adanya kontak antar sel
Molekul sinyal : molekul signal yang tergantung adanya kontak Mediator sinyal: kontak langsung dengan membran plasma Jarak ke sel target paling dekat Contoh: Protein delta (dalam perkembangan embrio) Protein dalam respon imun
5. Autokrin Suatu sel mensekresikan molekul, dan molekul tersebut bekerja/berpengaruh terhadap sel itu sendiri atau sel-sel lain yang sejenis.
Tahap transduksi sinyal secara umum transduksi sinyal oleh antar sel melalui tahap sebagai berikut:
1. Sintesis 2. Pelepasan molekul signaling (ligand) oleh sel signaling
3. Transport signaling ke sel target 4. Terjadi ikatan antara signaling tadi dengan reseptor membentuk kompleks ligand-reseptor. 5. Reseptor yg teraktivasi akan menyebabkan 1 / lebih transduksi sinyal intraselular 6. Perubahan spesifik pada fungsi, metabolisme dan perkembangan sel
Sinaps Sinaps berasal dari bahasa Yunani synapsis yang artinya penyatuan adalah tempat neuron-neuron saling berkontak atau antara neuron dan sel efektor lainnya (otot dan sel kelenjar). Sinaps sangat berperan pada penghantaran satu arah dari implus saraf. Hampir semua sinaps menghantarkan implus lewat pelepasan neurotransmitter pada terminal akson, berupa substansi kimiawi yang menginduksi perpindahan implus saraf ke neuron lainnya atau ke sebelah sel efektor. Sinaps dibentuk oleh suatu terminal akson (terminal prasinaps) yang menghantarkan implus, bagian lain tempat impuls baru dibentuk (terminal pascasinaps) dan suatu celah sempit intraseluler yang disebut celah sinaps (gambar). Sinaps berdasarkan perhubungannya dapat dibedakan menjadi: sinaps aksosomatik, bila akson membentuk sinaps dengan sel tubuh; aksodendritik, bila akson membentuk sinaps dengan dendrite; aksoaksonik, bila akson membentuk sinaps dengan sesama akson (gambar).Sinaps terdiri atas dua jenis: Sinaps listrik dan sinaps kimiawi
Anatomi Fisiologi Sinaps Sinaps akan membentuk celah sinaps melalui kontak antara akson dari satu neuron dengan dendrit (akso-dendritik) atau perikarion (akso-somatik) dari neuron lain, kadang-kadang antar dendrit (dendro-dendritik) atau antar akson (akson-aksonik). Pada ujung neuron presinaps terdapat knop kecil (knob sinaps) yang bentuknya menyerupai tombol bulat atau bujur telur. Ujung presinaps ini dipisahkan dari membran sel neuron postsinaps oleh suatu celah sinaps (synaptic cleft) yang mempunyai lebar 200-300 amstrong. Ujung presinaps mempunyai 2 struktur interna , yang berfungsi untuk penerusan rangsang ( excitatory) atau penghambatan sinaps, yaitu : 1) Kantong transmitter (synaptic vesicle) mengandung bahan transmitter yang bila dilepaskan ke celah sinaps, dapat merangsang atau menghambat neuron postsinaps. 2) Mitokondria menyediakan adenosin trifosfat, yang mensuplai energi untuk mensintesis bahan transmiter baru Membran presinaps : membran sel yang menutupi ujung presinaps, mengandung banyak sekali saluran kalsium (Ca
) yang berpintu gerbang voltase (voltage-gated calsium channel )
Sinaps Listrik Sinaps listrik memungkinkan potensial aksi merambat secara langsung dari sel presinaps ke sel pascasinaps. Sel-sel itu dihubungkan oleh persambungan longgar, yaitu saluran antar sel yang mengalirkan ion potensial aksi lokal agar mengalir antar neuron. Hal ini memungkinkan implus merambat dari satu neuron ke neuron lain tanpa penundaan dan tanpa kehilangan kekuatan sinyal. Senapsis listrik dalam SSP vertebrata menyelaraskan aktivitas neuron yang bertanggung jawab atas semua pergerakan yang cepat dan luas.
Sinaps Kimiawi Pada sinaps kimiawi, sebuah ce;ah sempit, celah sinaptik (synaptic cleft), memisahkan sel prasinaptik dari sel pascasinaptik. Adanya celah tersebut menyebabkan sel-sel tidak dapat dikopel secara elektrik, dan potensial aksi yang terjadi pada sel prasinaptik tidak dapat dirambatkan secara langsung ke membran sel pascasinaptk. Karnanya, maka terjadilah suatu rangkaian kejadian yang mengubah sinyal listrik potensial aksi yang tiba di terminal sinaptik menjadi sinyak kimiawi yang mengalir melewati sinapsis, kemudian sinyal kimiawi tersebut diubah kembali menjadi sinyal listrik pada sel pascasinaptik. Hampir semua sinaps merupakan sinaps kimiawi dan menghantarkan implus saraf melalui neurotransmitter. Sangat sedikit sinaps menghantarkan implus melalui hubungan celah (gap junction) yang melewati membrane pre- dan pasca sinaps, sinaps listrik, ion-ion melewati hubungan celah dengan bebas dan menghantarkan implus saraf secara langsung. Sinaps memiliki struktur yang kaku, hal ini disebabkan karena membran plasma pada daerah predan pasca sinaps diperkuat dan tmpak lebih tebal dari membrane yang berdekatan dengan sinaps. Pada beberapa keadaan membrane pre- dan pasca sinaps diikat oleh jembatan pada tempat sinaps. Terminal prasinaps selalu mengandung vesikel-vesikel sinaps dan banyak mitokondria. Mitokondria berfungsi menyediakan energi untuk aktivitas sinaps. Vesikel mengandung neurotransmitter.
Neurotransmiter merupakan senyawa kimia berjarak sangat dekat sebagai respon sinyal listrik (potensial aksi). Hal-hal yang harus dimiliki oleh neurotransmitter adalah sebagai berikut: •Disintesis di neuron presinaps •Disimpan di vesikel dalam neuron presinaps •Dilepaskan dari terminal akson neuron presinaps selama ada stimulus •Segera dipindahkan dari sinaps melalui uptake atau degradasi •Berikatan dengan reseptor menghasilkan respon biologis
Neurotransmitter Eksitatori: •Acetylcholine
•Aspartate •Dopamine •Histamine •Norepinephrine •Epinephrine •Glutamate •Serotonin
Neurotransmiter Inhibitory : •GABA •Glycine
