Główna różnica – synapsa chemiczna vs elektryczna

Synapsy chemiczne i synapsy elektryczne to dwa rodzaje luk, które występują między komórkami nerwowymi w układzie nerwowym. ten główna różnica między synapsą chemiczną a synapsą elektryczną jest to, że w synapsie chemicznej impuls nerwowy przechodzi chemicznie za pomocą neuroprzekaźników, podczas gdy synapsa elektryczna jest połączona przez białka kanałowe. Impulsy nerwowe przechodzą przez błonę aksonu jako sygnał elektryczny. Ten sygnał elektryczny jest przekształcany w sygnał chemiczny w synapsie chemicznej. Ale w synapsie elektrycznej impuls może być przekazywany za pomocą jonów. Dlatego synapsy elektryczne są znacznie szybsze niż synapsy chemiczne.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest synapsa chemiczna? – Definicja, charakterystyka 2. Co to jest synapsa elektryczna? – Definicja, charakterystyka 3. Jakie są podobieństwa między synapsą chemiczną i elektryczną? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między synapsą chemiczną a elektryczną? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: białka kanałowe, sygnał chemiczny, synapsa chemiczna, sygnał elektryczny, synapsa elektryczna, neuroprzekaźniki

Co to jest synapsa chemiczna

Synapsa chemiczna odnosi się do połączeń komórkowych, przez które impulsy nerwowe są przekazywane w jednym kierunku za pomocą neuroprzekaźników. Dwie błony plazmatyczne nazywane są błonami presynaptycznymi i postsynaptycznymi. Błona presynaptyczna znajduje się w komórce presynaptycznej, a błona postsynaptyczna znajduje się w komórce postsynaptycznej. Szczelina synaptyczna znajduje się pomiędzy błoną presynaptyczną i postsynaptyczną. Synapsę chemiczną pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1: Synapsa chemiczna

Szczelina synaptyczna jest wypełniona płynem śródmiąższowym. Gdy potencjał czynnościowy jest odbierany na końcu błony presynaptycznej, otwierają się bramkowane napięciem kanały wapniowe błony presynaptycznej. Ogólnie stężenie jonów wapnia w szczelinie synaptycznej wynosi 10-3 M, a wewnątrz komórek nerwowych 10-7 M. Dlatego jony wapnia przemieszczają się ze szczeliny synaptycznej do przedsynaptycznej komórki nerwowej przez wapń kanały. Zwiększa to stężenie wapnia wewnątrz presynaptycznej komórki nerwowej, umożliwiając pęcherzykom synaptycznym połączenie z błoną presynaptyczną w celu uwolnienia neuroprzekaźników do szczeliny synaptycznej przez egzocytozę. Te neuroprzekaźniki dyfundują przez szczelinę synaptyczną, aby związać się z receptorami w błonie postsynaptycznej. Indukują potencjał czynnościowy na błonie neuronu postsynaptycznego.

Co to jest synapsa elektryczna?

Synapsa elektryczna odnosi się do połączeń komórkowych między komórkami nerwowymi, przez które następuje przekazywanie impulsów nerwowych za pomocą jonów. Szczelina synaptyczna synapsy elektrycznej jest niewielka, a dwie błony plazmatyczne neuronów są połączone ze sobą łącznikiem szczelinowym. Jedno złącze szczelinowe zawiera precyzyjnie ustawione pary białek kanałowych zarówno w błonach presynaptycznych, jak i postsynaptycznych. Każda para kanałów tworzy pory, które są znacznie większe niż pory typowego kanału jonowego. W związku z tym, oprócz jonów, przez te połączenia szczelinowe mogą być transportowane duże cząsteczki. W związku z tym metabolity wewnątrzkomórkowe i wtórni posłańcy mogą przechodzić przez dwa neurony. Jednak synapsy elektryczne umożliwiają pasywną transmisję potencjału czynnościowego przez pory połączeń szczelinowych od jednego neuronu do drugiego. Strukturę synaps elektrycznych pokazano na rycinie 2.

Rysunek 2: Synapsy elektryczne

Transmisja potencjałów czynnościowych może odbywać się w obu kierunkach przez synapsę elektryczną. Ponadto szybkość transmisji potencjałów czynnościowych jest bardzo wysoka. Synapsy elektryczne są zaangażowane głównie w synchronizację aktywności grupy neuronów. Neurony w podwzgórzu zawierają synapsy elektryczne, które jednocześnie wyzwalają potencjały czynnościowe wielu neuronów.

Podobieństwa między synapsą chemiczną i elektryczną

Różnica między synapsą chemiczną i elektryczną

Definicja

Synapsa chemiczna: Synapsa chemiczna to połączenie między komórkami, przez które impulsy nerwowe są przekazywane w jednym kierunku za pomocą neuroprzekaźników.

Synapsa elektryczna: Synapsa elektryczna to połączenie między dwiema komórkami nerwowymi, przez które następuje szybka transmisja impulsów nerwowych za pomocą jonów.

Występowanie

Synapsa chemiczna: Synapsy chemiczne znajdują się u wyższych kręgowców.

Synapsa elektryczna: Synapsy elektryczne znajdują się u niższych kręgowców i bezkręgowców.

Sposób przekazywania impulsów nerwowych

Synapsa chemiczna: Impulsy nerwowe przekazują sygnał chemiczny za pomocą neuroprzekaźników w synapsie chemicznej.

Synapsa elektryczna: Impulsy nerwowe przekazują jako sygnał elektryczny przez złącza szczelinowe lub mostki o niskim oporze w synapsie elektrycznej.

Jednostronny/dwustronny

Synapsa chemiczna: Transmisja sygnałów odbywa się jednokierunkowo w synapsie chemicznej.

Synapsa elektryczna: Transmisja sygnałów odbywa się dwukierunkowo w synapsie elektrycznej.

Rozmiar szczeliny synaptycznej

Synapsa chemiczna: Synapsa chemiczna ma duży rozmiar (10-20 nm).

Synapsa elektryczna: Synapsa elektryczna ma mniejszy rozmiar (0,2 nm).

Pęcherzyki synaptyczne i mitochondria

Synapsa chemiczna: Chemiczne guzki synaptyczne zawierają pęcherzyki synaptyczne i dużą liczbę mitochondriów.

Synapsa elektryczna: Elektryczne gałki synaptyczne nie zawierają pęcherzyków synaptycznych i bardzo niewiele mitochondriów.

Chemoreceptory

Synapsa chemiczna: Chemoreceptory są obecne na błonie postsynaptycznej w synapsach chemicznych.

Synapsa elektryczna: Chemoreceptory są nieobecne na błonie postsynaptycznej w synapsach elektrycznych.

Szybkość transmisji sygnałów

Synapsa chemiczna: Transmisja informacji w synapsie chemicznej jest powolna.

Synapsa elektryczna: Transmisja informacji w synapsie elektrycznej odbywa się z dużą prędkością.

Podatność na zmęczenie

Synapsa chemiczna: Synapsy chemiczne są bardziej podatne na zmęczenie.

Synapsa elektryczna: Synapsy elektryczne są mniej podatne na zmęczenie.

Wrażliwość na hipoksję i pH

Synapsa chemiczna: Synapsy chemiczne są wrażliwe na niedotlenienie i pH.

Synapsa elektryczna: Synapsy elektryczne są niewrażliwe na niedotlenienie i pH.

Lokalizacja w ciele

Synapsa chemiczna: Synapsy chemiczne znajdują się w większości połączeń neuronowych.

Synapsa elektryczna: Synapsy elektryczne znajdują się w siatkówce, opuszce węchowej, korze mózgowej, jądrze przedsionkowym bocznym i hipokampie.

Wniosek

Synapsy chemiczne i synapsy elektryczne to dwa rodzaje przerw między komórkami nerwowymi. Oba rodzaje synaps przekazują impulsy nerwowe. Synapsy chemiczne przekazują impulsy nerwowe za pomocą neuroprzekaźników. Ale synapsy elektryczne przekazują potencjały czynnościowe za pomocą jonów, które przez połączenia szczelinowe. Główną różnicą między synapsami chemicznymi a synapsami elektrycznymi jest sposób przekazywania sygnałów przez szczelinę synaptyczną w każdym typie synaps.

Referencja:

1. Purves, Dale. „Synapsy chemiczne”. Neuronauka. Wydanie drugie, Narodowa Biblioteka Medyczna USA, 1 stycznia 1970 r., dostępne tutaj. Dostęp 12 września 2017. 2. Purves, Dale. „Synapsy elektryczne”. Neuronauka. Wydanie drugie, Narodowa Biblioteka Medyczna USA, 1 stycznia 1970 r., dostępne tutaj. Dostęp 12 września 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „1225 Synapsa chemiczna” OpenStax – (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia2. „Gap cell connection-en” Autor: Mariana Ruiz LadyofHats – (domena publiczna) przez Commons Wikimedia