Cosa sono le giunzioni di gap?
giunzioni gap sono canali cilindrici tra cellule animali che consentono a piccole molecole e ioni di passare dall'interno di una cellula all'interno della cellula adiacente. Quando si trovano nelle cellule vegetali, strutture simili sono chiamate plasmodesmata. Senza questi passaggi, il materiale non poteva passare attraverso la membrana plasmatica, che separa l'interno della cella dall'esterno. Le giunzioni gap aiutano le cellule a comunicare rapidamente i segnali chimici ed elettrici e raggiungere l'omeostasi o l'equilibrio fisiologico.
Gap giunzioni lasciano solo ioni o particelle cariche e piccole molecole fino a circa 1.000 Daltons passano attraverso la cellula successiva. A differenza di altri canali cellulari, le giunzioni gap non limitano quale tipo di materiale passa da cellula all'altra. Questi canali si trovano nella maggior parte dei tipi di cellule animali, ad eccezione delle fibre muscolari scheletriche e delle cellule circolanti liberamente come i globuli rossi e i linfociti circolanti.Micannels, si uniscono attraverso lo spazio intracellulare o lo spazio tra due cellule adiacenti. Vicino al canale, lo spazio intracellulare si restringe a circa 30 angstrom (1.2e-7in) da circa 200 angstrom (9.8e-7in) o più largo. Le connessioni sono strutture proteiche esagonali composte da sei proteine chiamate connessine.
Le tre funzioni di principio delle giunzioni gap sono contenenti cellule danneggiate, accoppiamento metabolico e accoppiamento elettrico. Se una cellula viene danneggiata, è importante isolarla da altre cellule o uccidere la cellula cattiva in modo che il difetto non si diffonda. Le giunzioni di gap comunicano i segnali di morte tra le cellule e si chiudono in risposta a livelli di calcio intracellulare elevati e a basso pH. Si propone che il danno alla comunicazione con giunzione gap provochi il cancro, poiché le cellule perdono la capacità di isolare e uccidere le cellule difettose. È in corso ricerche per studiare il grado di giunzione gap involvement nel causare il cancro.
Le giunzioni gap sono essenziali per il corretto funzionamento del corpo a causa del loro ruolo nell'accoppiamento elettrico. Poiché consentono a particelle cariche, o ioni, di passare da una cellula all'altra, gli ioni causano il cambiamento della carica complessiva della cellula. Se la carica della cellula diventa più positiva, viene chiamata depolarizzazione e se la cellula diventa sufficientemente depolarizzata o sufficientemente positiva, provoca un potenziale d'azione. Il potenziale d'azione, a sua volta, scatena una rapida ondata di segnali che culmina in una contrazione muscolare. Le giunzioni di gap sono utilizzate in questa capacità nei muscoli lisci e nei muscoli cardiaci.
L'accoppiamento elettrico si verifica anche tra i neuroni adiacenti a giunzioni di gap specializzate chiamate sinapsi elettriche. Queste sinapsi elettriche trasmettono anche i neuroni nello spazio intracellulare per creare una depolarizzazione o una carica più positiva nel neurone adiacente. La segnalazione elettrica è molto più veloce della segnalazione chimica e può offrire segnali di trasmissioneIn entrambe le direzioni.
Le giunzioni gap aiutano l'accoppiamento metabolico attraverso la consentire ai secondi messaggeri chimici come ioni di calcio e monofosfato ciclico adenosina - noto anche come AMP cAMP o ciclico - di passare al citoplasma della cellula adiacente. L'amplificatore ciclico è un secondo chimico messaggero derivato da adenosina trifosfato, più comunemente noto come ATP. L'amplificatore ciclico passa prontamente attraverso giunzioni di gap, consentendole di trasmettere il messaggio degli ormoni. Gli ormoni sono importanti sostanze chimiche di messaggistica, molti dei quali non possono passare attraverso le membrane cellulari da sole e richiedono l'aiuto di messaggeri e canali secondari come le giunzioni.