Wat zijn gap junctions?
Gap junctions zijn cilindrische kanalen tussen dierlijke cellen waarmee kleine moleculen en ionen van de binnenkant van een cel naar de binnenkant van de aangrenzende cel kunnen passeren.Wanneer gevonden in plantencellen, worden vergelijkbare structuren plasmodesmata genoemd.Zonder deze doorgangen kon materiaal niet door het plasmamembraan gaan, dat de binnenkant van de cel van buitenaf scheidt.Gap junctions helpen cellen om chemische en elektrische signalen snel te communiceren en homeostase of fysiologische balans te bereiken.
Gap junctions laten alleen ionen, of geladen deeltjes, en kleine moleculen tot ongeveer 1.000 Daltons gaan door naar de volgende cel.In tegenstelling tot andere cellulaire kanalen beperken gap junctions niet welk type materiaal van cel naar cel gaat.Deze kanalen worden aangetroffen in de meeste soorten diercellen, met uitzondering van skeletspiervezels en vrij circulerende cellen zoals rode bloedcellen en circulerende lymfocyten.
Gap junctions vormen zich wanneer twee tegengestelde connexons of hemichannels zich aansluiten bij de intracellulaire ruimte,of de ruimte tussen twee aangrenzende cellen.In de buurt van het kanaal smaller de intracellulaire ruimte tot ongeveer 30 angstroms (1,2E-7in) van ongeveer 200 angstroms (9.8e-7in) of breder.Connexons zijn zeshoekige eiwitstructuren samengesteld uit zes eiwitten genaamd connexines.
De drie hoofdfuncties van gap junctions bevatten beschadigde cellen, metabole koppeling en elektrische koppeling.Als een cel beschadigd raakt, is het belangrijk om deze van andere cellen te isoleren of de slechte cel te doden zodat het defect zich niet verspreidt.Gap junctions communiceren doodssignalen tussen cellen en worden uitgeschakeld in reactie op verhoogde intracellulaire calciumspiegels en lage pH.Er wordt voorgesteld dat schade aan gap junction communicatie kanker veroorzaakt, omdat de cellen hun vermogen verliezen om defecte cellen te isoleren en te doden.Onderzoek is aan de gang om de mate van gap junction -betrokkenheid bij het veroorzaken van kanker te onderzoeken.
Gap junctions zijn essentieel voor het juiste functioneren van het lichaam vanwege hun rol in elektrische koppeling.Aangezien ze toestaan dat geladen deeltjes, of ionen, van cel naar cel kunnen passeren, veroorzaken de ionen de algehele lading van de cel.Als de lading van de cel positiever wordt, wordt deze een depolarisatie genoemd en als de cel voldoende gedepolariseerd of voldoende positief wordt, veroorzaakt deze een actiepotentiaal.Het actiepotentiaal zet op zijn beurt een snelle golf van signalen af die culmineert in een spiercontractie.Gap junctions worden in deze hoedanigheid gebruikt in gladde spieren en hartspier.
Elektrische koppeling treedt ook op tussen aangrenzende neuronen bij gespecialiseerde gap junctions genaamd elektrische synapsen.Deze elektrische synapsen geven ook neuronen over de intracellulaire ruimte om een depolarisatie te creëren, of een positievere lading in het aangrenzende neuron.Elektrische signalering is veel sneller dan chemische signalering en kan zendsignalen in beide richtingen aanbieden.
Gap junctions helpen metabole koppeling door het toestaan van chemische tweede boodschappers zoals calciumionen en cyclische adenosinemonofosfaat mdash;Ook bekend als kamp- of cyclische amp mdash;om in het cytoplasma van de aangrenzende cel te gaan.Cyclische AMP is een tweede messenger -chemische stof afgeleid van adenosinetrifosfaat, beter bekend als ATP.Cyclische AMP gaat gemakkelijk door gap junctions, waardoor het de boodschap van hormonen kan verzenden.Hormonen zijn belangrijke messenger -chemicaliën, waarvan vele niet alleen door celmembranen kunnen gaan en de hulp van secundaire boodschappers en kanalen zoals gap junctions vereisen.