Što su gap spojevi?

Spajkovi su cilindrični kanali između životinjskih stanica koji omogućuju malim molekulama i ionima prolaz iz unutrašnjosti jedne stanice u unutrašnjost susjedne stanice. Kada se nađu u biljnim stanicama, slične strukture nazivaju se plazmodesmati. Bez tih prolaza materijal ne bi mogao proći kroz plazma membranu, koja odvaja unutrašnjost stanice od vanjske. Pomažu stanicama da brzo komuniciraju kemijske i električne signale i postignu homeostazu, odnosno fiziološku ravnotežu.

Procjepni spojevi propuštaju samo ione ili nabijene čestice i male molekule do oko 1,000 daltona da prođu u sljedeću ćeliju. Za razliku od drugih staničnih kanala, ovi ne ograničavaju koja vrsta materijala prelazi iz stanice u stanicu. Ti se kanali nalaze u većini vrsta životinjskih stanica, s izuzetkom vlakana skeletnih mišića i slobodno cirkulirajućih stanica kao što su crvene krvne stanice i cirkulirajući limfociti.

Spajanje praznina nastaje kada se dva suprotna spojnica, ili hemikanala, spoje preko unutarstaničnog prostora ili prostora između dvije susjedne stanice. U blizini kanala, unutarstanični prostor se sužava na otprilike 30 angstroma (1.2e-7in) od oko 200 angstroma (9.8e-7in) ili šire. Koneksoni su heksagonalne proteinske strukture sastavljene od šest proteina zvanih koneksini.

Tri glavne funkcije međuspojeva su oštećene stanice, metaboličko spajanje i električno spajanje. Ako se stanica ošteti, važno ju je izolirati od drugih stanica ili ubiti lošu stanicu kako se defekt ne bi proširio. Spojevi prenose signale smrti između stanica i isključuju se kao odgovor na povećane unutarstanične razine kalcija i nizak pH. Pretpostavlja se da oštećenje komunikacije s tim prolazima uzrokuje rak, jer stanice gube sposobnost izolacije i ubijanja defektnih stanica.

Spajkovi su neophodni za pravilno funkcioniranje tijela zbog svoje uloge u električnom spajanju. Kako dopuštaju nabijenim česticama, ili ionima, da prolaze od stanice do stanice, ioni uzrokuju promjenu ukupnog naboja stanice. Ako naboj stanice postane pozitivniji, to se naziva depolarizacija, a ako stanica postane dovoljno depolarizirana, odnosno dovoljno pozitivna, uzrokuje akcijski potencijal. Akcijski potencijal, zauzvrat, pokreće brzi val signala koji kulminira kontrakcijom mišića. Ovi se prolazi koriste u tom svojstvu u glatkim mišićima i srčanim mišićima.

Električno spajanje također se događa između susjednih neurona na specijaliziranim spojevima zvanim električne sinapse. Ove električne sinapse također prenose neurone kroz intracelularni prostor kako bi stvorili depolarizaciju ili pozitivniji naboj u susjednom neuronu. Električna signalizacija je mnogo brža od kemijske signalizacije i može ponuditi prijenos signala u oba smjera.
Spajanje s prazninama potpomaže metaboličko spajanje dopuštajući kemijskim sekundarnim glasnicima kao što su kalcijevi ioni i ciklički adenozin monofosfat – također poznat kao cAMP ili ciklički AMP – da prođu u citoplazmu susjedne stanice. Ciklični AMP je kemikalija drugog glasnika izvedena iz adenozin trifosfata, poznatijeg kao ATP. Ciklični AMP lako prolazi kroz praznine, dopuštajući mu prijenos poruke hormona. Hormoni su važne kemikalije glasnika, od kojih mnoge ne mogu same proći kroz stanične membrane i zahtijevaju pomoć sekundarnih glasnika i kanala kao što su praznine.