当神经冲动抵达突触小体时,末梢产生动作电位和离子转移.钙离子通道打开,钙离子由膜外进入膜内,使一定数量的突触小泡向突触前膜移动,然后小泡与突触前膜粘合处出现破裂口,小泡内递质和其他内容物就释放到突触间隙内.突触前膜释放递质的过程,称为胞吐(exocytosis)或胞裂外排.在这一过程中,Ca2+的转移很重要.如果减少细胞外Ca2+浓度,则递质释放就受到抑制;而增加细胞外Ca2+的浓度则递质释放增加.这一事实说明,Ca2+由膜外进入膜内的数量多少,直接关系到递质的释放量;Ca2+是小泡膜与突触前膜紧贴融合的必要因素.一般认为,Ca2+可能有两方面的作用:①降低轴浆的粘度,有利于小泡的移动;②消除突触前膜内的负电位,便于小泡与突触前膜接触而发生融合.小泡破裂把递质和其他内容物释放到突触间隙时,其外壳仍可留在突触前膜内(也可与突触前膜融合,成为突触前膜的组成部分),以后仍旧可以重新恢复原样,继续合成并贮存递质.
从突触小泡的胞吐作用到小泡膜的回收可分为下列6个时期:①突触小泡靠近突触前膜活性带;②小泡贴靠突触栅栏结构;③小泡与突触前膜接触和两膜融合;④融合膜裂开向突触间隙释放神经递质;⑤小泡膜并入突触前膜质;⑥小泡膜回收并重新利用.