Химический синапс состоит из трех частей:
- Пресинаптическая область. В ней наиболее сконцентрированы митохондрии, которые вырабатывают два вида энергии: АТФ и создание градиентов. В пресинаптической области образуются везикулы или синаптические пузырьки, в которых образуется активный медиатор. На внешней мембране пресинапса находятся пресинаптические рецепторы, которые участвуют в обратном захвате медиатора из синаптической щели. Также, в пресинаптической находятся кальциевые потенциалзависимые каналы, которые открываются при разности потенциалов и запускают в пресинапс ионы кальция.
- Синаптическая щель это узкая прослойка межклеточной жидкости, шириной около 20 нанометров, между пресинаптической и постсинаптической областями. Синаптическая щель заполнена диэлектриком, поэтому электрический импульс не может перемещаться с одного нейрона на другой самостоятельно. В роли посредника выступает нейромедиатор, который может свободно перемещаться в синаптической щели и взаимодействовать с принимающими рецепторами для открытия ионных каналов. Также в синаптической щели находятся ингибиторы медиаторов, которые разлагают его на составляющие для очистки синаптической щели. В ней также находятся ионы натрия, хлора и калия. В синаптической щели находятся и глиальные клетки, которые поглощают медиатор в межклеточной жидкости.
- Постсинаптическая область. В постсинаптической области находятся постсинаптические рецепторы – белковые молекулы, встроенные в мембрану, а окончания выходят во внешнюю среду. На постсинаптическом рецепторе имеется один или несколько участков (активных центров), куда может присоединится молекула медиатора (он индивидуален и подходит только для медиатора). Медиатор взаимодействует с этим центром, после чего либо открывается хемовозбудимый ионный канал, либо медиатор запускает вторичного посредника, который меняет метаболизм клетки, что может вызвать открытие ионных каналов в постсинаптической мембране на более продолжительное время.