Razlika med kemičnim in električnim sinapsom

Ključna razlika - Synapse med kemikalijami in elektriko
 

Kemične in električne sinapse so specializirane biološke strukture, ki jih najdemo v živčnem sistemu; povezujejo nevrone skupaj in oddajajo signale po nevronih. Ključna razlika med kemično in električno sinapsijo je njihova metoda oddajanja signalov; kemijski sinapsi prehajajo signale v obliki kemičnih molekul, imenovanih nevrotransmiterji, medtem ko električna sinapsa oddaja signale v obliki električnih signalov brez uporabe molekul. Tudi struktura kemične sinapse in električne sinapse se zaradi načina delovanja nekoliko razlikujeta.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Synapse
3. Kaj je kemična sinapsa
4. Kaj je električna sinapsija
5. Primerjava ob strani - Synapse Chemical in Electric Synapse
6. Povzetek

Kaj je sinapsa?

Sinaso lahko definiramo kot strukturo, ki posreduje pri prenosu signalov iz enega nevrona na sosednji nevron. Sinapse najdemo v živčnem sistemu. Oddajajo lahko električne ali kemične signale. Sinapse lahko glede na to vrsto signala razvrstimo na dve glavni vrsti: električno sinapsijo in kemično sinapsijo. Ob sinapsi se dva nevrona, ki komunicirata, približata plazemskim membranam, da prenašata signal natančno in učinkovito. Nevron, ki pošilja signal, je sestavljen iz presinaptičnega konca, nevron, ki sprejema signal, pa je sestavljen iz postsinaptičnega konca. Te konce lahko vidimo v aksonih in dendritih / soma.

Kaj je kemična sinapsa?

Kemična sinapsa je biološka zgradba, ki jo lahko najdemo med dvema nevronoma ali med nevronom in nevronsko celico, njena glavna funkcija pa je medsebojno komuniciranje prek kemičnih sporočil, kot je prikazano na sliki 01. Ti kemični sporočilci so znani kot nevrotransmiterji. Nevrotransmiterji se proizvajajo in pakirajo znotraj majhnih veziklov, znanih kot sinaptični vezikli. Sinaptični vezikli so napolnjeni z nevrotransmiterji in se kopičijo blizu presinaptičnega konca presinaptičnega nevrona. Ko se akcijski potencial spremeni v presinaptični nevronski membrani, se ti nevrotransmiterji sprostijo z eksocitozo v prostor, imenovan sinaptični razcep. Ko ti nevrotransmiterji vstopijo v sinaptično vrzel, se vežejo s specifičnimi receptorji, ki se nahajajo na površini postsinaptičnega nevrona in dajejo informacije. To je vrsta prenosa kemičnega signala, ki se zgodi ob sinapsi kemike; zato so te strukture izrednega pomena za povezavo živčnega sistema brez propada. Prenos signala skozi kemijsko sinapso poteka v samo eni smeri.

En organizem vsebuje ogromno število kemičnih sinaps v svojem živčnem sistemu. Odrasla oseba ima lahko v centralnem živčnem sistemu od 1000 do 5000 bilijonov kemičnih sinaps. Ta številka se lahko razlikuje glede na starost.

Slika_1: Kemična sinapsa

Kaj je električna sinapsija?

Električna sinapsa je struktura, ki dvema nevronoma omogoči komunikacijo med seboj prek električnih signalov brez kakršne koli kemične vpletenosti. V električni sinapsi se presenaptična nevronska membrana in postsinaptična nevronska membrana izredno približata drug drugemu in se povezujeta tako, da naredita kanal, imenovan stikalo reže, kot je prikazano na sliki 2. Nato signal, ki je v obliki ionskega toka, teče skozi stikalo reže pasivno, kar omogoča prenos signala. S pomočjo beljakovinskih kanalov, ki se imenujejo koneksoni, nastane vrzel. Connexoni so cevaste beljakovine, ki vodijo skozi dva nevrona.

Slika_2: Struktura Connexona in Connexina

Kakšna je razlika med kemičnim in električnim sinapsom?

Kemični vs električni sinaps
V kemični sinapsi se prenos signala zgodi s pomočjo kemičnih molekul, imenovanih nevrotransmiterji.	V električni sinapsi se prenos signala zgodi v obliki električnih signalov brez uporabe molekul.
Spreminjanje signalov
Signali se med prenosom spreminjajo.	Signali se med prenosom ne spreminjajo.
Sprostitev signalov
Nevrotransmiterji se sprostijo z eksocitozo in se razpršijo v razcepu sinapse in se nato vežejo na receptorje.	Električni signal poteka skozi razmike.
Prostor med dvema nevronoma
Prostor med pred in postsinaptičnimi konci je večji.	Prostora med pred in postsinaptičnimi konci je zelo malo.
Smer signala
Prenos signala se zgodi le v eno smer.	Prenos signala se lahko zgodi v obe smeri.
Poraba energije
Za prenos signala je potrebna energija. Torej gre za aktiven proces.	Prenos signala se zgodi brez porabe energije. Torej gre za pasiven proces.
Hitrost prenosa
Prenos signala se zgodi z zmerno hitrostjo.	Prenos signala je izredno hiter.

Povzetek - Synapse med kemikalijo in elektriko

Obstajata dve glavni vrsti sinaps, ki se imenujejo kemične in električne sinapse. V kemijski sinapsi se uporabljajo kemikalije, imenovane nevrotransmiterji, za prenos signalov po nevronih in olajša enosmerni prenos. Električna sinapsa uporablja ionski tok za oddajanje signalov po nevronih in olajša prenos v obe smeri. Prostor med dvema nevronoma v kemični sinapsi je večji in znan kot sinaptični razcep. Nevrotransmiterji se v sinaptični razcepu razpršijo, dokler ne najdejo svojih specifičnih receptorjev. Dva nevrona v električni sinapsi se fizično povezujeta med seboj skozi vrzeli; zato je prostora zelo malo.

Referenca:
1. Purves, Dale. "Kemične sinapse." Nevroznanost. 2. izdaja Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970. Splet. 06.02.2017
2. Purves, Dale. "Električne sinapse." Nevroznanost. 2. izdaja Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970. Splet. 06.02.2017
3. Nicholls, J. G. in D. Purves. "Primerjava kemičnega in električnega sinaptičnega prenosa med posameznimi senzoričnimi celicami in motonevronom v centralnem živčnem sistemu pijavke." Časopis za fiziologijo. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, september 1972. Splet. 06.02.2017

Vljudnost slik:
1. "1225 Chemical Synapse" avtorja OpenStax - (CC BY 4.0) prek Commons Wikimedia
2. "Connexon and connexin structure" avtorice Mariana Ruiz LadyofHats - (Public Domain) prek Commons Wikimedia