NEURONS AND GLIAL CELLS

THE STRUCTURES OF NEURONS

Plasma Membrane

        เซลล์ประสาทก็เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ จะมี plasma membrane ห้อมล้อม (รูปที่ 40 ญ) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำหน้าที่ของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับ excitability ของเซลล์ประสาท ซึ่งขึ้นอยู่กับความแตกต่างขององค์ประกอบ ของไอออนภายใน และภายนอกเซลล์ นอกจากนี้ยังมีบทบาทในเรื่องของ การติดต่อระหว่างเซลล์ประสาทด้วยกันและกับเซลล์อื่น
รูปที่ 40

        Plasma membrane   ประกอบด้วย protein 60-70% และ lipid 30-40%   จาก EM พบว่ามีความหนา 7-8 nm ประกอบด้วย 3 ชั้น เป็น dense layer 2 ชั้น ซึ่งเป็นโปรตีน และ light layer 1 ชั้น อยู่ตรงกลาง ซึ่งเป็น lipid bilayer จากการศึกษาโดย freeze-fracture เทคนิค ทำให้สามารถแยกชั้น lipid bilayer ออก เห็นภายในของ membrane ซึ่งพบว่ามี globular particle ขนาด 6-10 nm จากข้อมูลนี้ทำให้เกิด model ใหม่ของ plasma membrane เรียกว่า fluid musaic model

รูปที่ 41 (รูปที่ 41) ซึ่งต่างจาก model เดิมที่ว่าชั้นของโปรตีนไม่ได้เป็น 2 ชั้น แต่โปรตีนจะแทรกตัวเข้าไปใน lipid bilayer ในรูปของ globular particles โมเลกุลของโปรตีนนี้มีทั้ง hydrophilic และ hydrophobic groups สำหรับ hydrophilic end ซึ่งประกอบด้วย ionic amino acid residues ยื่นจาก lipid bilayer ส่วน hydrophobic groups ของโปรตีนซึ่งประกอบด้วย nonpolar residues จะฝังตัวอยู่ใน lipid bilayer บนผิวด้านนอกของ plasma membrane จะมี oligosaccharides ซึ่งจะเกาะกับ protein หรือ lipid ประกอบขึ้นเป็น glycoprotein หรือ glycolipid บนผิวด้านนอก ซึ่งเรียกว่า glycocalyx

        ส่วนของ protein ที่ยื่นเข้าไปใน cytoplasm จะไปเหนี่ยวกับ cytoskeleton ส่วนที่ยื่นออกไปบนผิวนอกมักจะมี affinity สูงกับสารบางอย่าง เช่น ฮอร์โมน สารสื่อประสาท lectin toxin และโปรตีนของไวรัส จึงทำหน้าที่เป็น surface receptors สำหรับโปรตีนที่ยื่นออกมาทั้ง 2 ด้านของ lipid bilayer จะทำหน้าที่เกี่ยวกับ adhesion ระหว่างเซลล์ประสาท หรือเซลล์ประสาทกับ glial cell รวมทั้งการเกิด target recognition ซึ่งมีความสำคัญเกี่ยวกับการพัฒนาการของวิถีประสาท และการติดต่อระหว่าง เซลล์ประสาท     glycoprotein เหล่านี้มีชื่อเรียกว่า cell adhesion molecules (CAMs)
        Lipid ที่ plasma membrane มีส่วนหนึ่งที่ยังไม่อิ่มตัว ดังนั้น การลด fusion point ของ bilayer ถึงระดับที่ต่ำกว่าอุณหภูมิของร่างกาย lipid bilayer จะอยู่ในสภาวะของเหลวทำให้โปรตีน ที่แทรกอยู่เคลื่อนไหวได้ fluid mosaic model ทำให้ membrane มีความยืดหยุ่นมากกว่า model ก่อนๆ
        เซลล์ประสาทในระยะพัก ภายในเซลล์จะมี K⁺ และ large organic anions เช่น amino acids และ polypeptides สูง ส่วนภายนอกเซลล์จะมี Na⁺ และ Cl^-สูงที่ membrane จะมี ion channels และมี Na-K pump อยู่ใน integral membrane proteins โดยจะนำ Na⁺ ออกจากเซลล์และนำ K⁺ เข้าเซลล์ ดังนั้นภายนอก membrane จะมีประจุ +   ส่วนภายในจะเป็น -   ซึ่งจะมีความแตกต่างกันทางศักดาไฟฟ้า เรียกว่า resting membrane potential โดยปกติจะมีค่าประมาณ 70 mv