المشبك الكيميائي مقابل المشبك الكهربائي: الفرق والمقارنة

المشبك هو بنية تسهل انتقال الإشارات من خلية عصبية إلى أخرى. يتم اكتشاف نقاط الاشتباك العصبي في الجهاز العصبي.

يمكنهم إرسال إشارات كهربائية أو كيميائية. المشابك الكهربائية والكيميائية هما النوعان الأساسيان من المشابك التي يمكن تصنيفها بناءً على نوع الإشارة.

من خلال تقريب أغشية البلازما الخاصة بهم من بعضها البعض عند المشبك ، يمكن للخلايا العصبية المتفاعلة نقل الإشارة بشكل أكثر صحة وفعالية.  

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تعتمد المشابك الكيميائية على الناقلات العصبية لنقل الإشارات بين الخلايا العصبية.
2. تستخدم المشابك الكهربائية وصلات فجوة للاتصال الكهربائي المباشر بين الخلايا.
3. تسمح المشابك الكهربائية بنقل الإشارات بشكل أسرع ، بينما توفر المشابك الكيميائية مزيدًا من المرونة والتعديل.

المشبك الكيميائي مقابل المشبك الكهربائي

الفرق بين المشبك الكيميائي والمشابك الكهربائية هو أنه في المشبك الكيميائي ، يتم إرسال النبضات العصبية كيميائيًا عبر الناقلات العصبية ، بينما في المشبك الكهربائي ، يتم إرسال النبضات العصبية كهربائيًا عبر بروتينات القناة. كإشارة كهربائية ، تنتقل النبضات العصبية عبر الغشاء المحوري. في الحالة الأولى ، أي المشبك الكيميائي ، يتم تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة كيميائية. من ناحية أخرى ، يمكن أن ينقل المشبك الكهربائي الدافع عبر الأيونات. وبالتالي ، فإن المشابك الكهربائية أسرع بكثير من المشابك الكيميائية. 

يمكن تكوين وصلات المشابك الكيميائية إما بين خليتين عصبيتين أو خلية عصبية وخلية غير عصبية. يمكن أن تكون الخلية غير العصبية من أنواع مختلفة ، مثل الخلايا العضلية والغدية والحسية).

كل مركب متشابك كيميائي هو وحدة أساسية غير قابلة للاختزال تمثل الحد الأدنى من النقل التشابكي الكيميائي الفعال.

المكونات الثلاثة هي عنصر ما قبل المشبكي (طرف محور عصبي) ، والشق المشبكي ، والعنصر ما بعد المشبكي (العمود الفقري التغصني).

المشبك الكهربائي هو هيكل يسمح لعصبانين بالتفاعل مع بعضهما البعض باستخدام النبضات الكهربائية بدلاً من المواد الكيميائية.

في المشبك الكهربائي ، تقترب الخلايا العصبية قبل المشبكي وأغشية الخلايا العصبية ما بعد المشبكي من بعضها البعض وتنضم عن طريق تكوين مفترق فجوة.

ثم تتدفق الإشارة، التي تكون على هيئة تيار أيوني، بشكل سلبي عبر الوصلة الفجوية، مما يسمح بإرسال الإشارة. تُستخدم الموصلات، وهي قنوات بروتينية، لإنتاج الوصلة الفجوية. 

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	المشبك الكيميائي	المشبك الكهربائي
تعريف	المشبك الكيميائي هو اتصال من خلية إلى أخرى حيث ترسل الناقلات العصبية نبضات عصبية بطريقة واحدة.	المشبك الكهربائي هو اتصال خلوي بين خليتين عصبيتين حيث تنتقل النبضات العصبية بسرعة عن طريق استخدام الأيونات.
ظهور	في الحيوانات العليا ، توجد المشابك الكيميائية.	تحتوي الفقاريات واللافقاريات السفلية على مشابك كهربائية.
اتجاه واحد / اتجاهين	في المشابك الكيميائية ، يتم إرسال الرسائل في اتجاه واحد فقط.	في المشبك الكهربائي ، يتم إرسال الرسائل في كلا الاتجاهين.
حجم شق متشابك	حجم المشبك الكيميائي هائل إلى حد ما (10-20 نانومتر).	المشبك الكهربائي هو نسخة أصغر من المشابك (0.2 نانومتر).
المستقبلات الكيميائية	في المشابك الكيميائية ، تم العثور على مستقبلات كيميائية على الغشاء بعد التشابك العصبي.	لا توجد مستقبلات كيميائية على غشاء ما بعد التشابك العصبي للمشابك الكهربائية.

ما هو المشبك الكيميائي؟

المشابك الكيميائية هي موصلات بيولوجية تسمح للخلايا العصبية بإرسال نبضات لبعضها البعض وكذلك الخلايا غير العصبية مثل العضلات والغدد.

تمكّن المشابك الكيميائية الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي من تكوين دوائر. يلعبون دورًا حاسمًا في الحسابات البيولوجية التي تدعم الإدراك والإدراك.

لقد سمحوا للجهاز العصبي بالتواصل مع أنظمة الجسم الأخرى والتحكم فيها.

يشار إلى تقاطعات الخلايا التي يتم من خلالها توصيل النبضات العصبية في اتجاه واحد بواسطة الناقلات العصبية باسم المشابك الكيميائية.

أغشية ما قبل التشابك وما بعد المشبك هما نوعان من أغشية البلازما. توجد أغشية ما قبل المشبك في خلايا ما قبل المشبك ، بينما توجد أغشية ما بعد المشبك في خلايا ما بعد المشبك.

بين أغشية ما قبل التشابك وما بعد المشبكي هو شق متشابك. 

يملأ السائل الخلالي الفجوة بين المشابك. يتم فتح قنوات الكالسيوم ذات الجهد الكهربائي للغشاء قبل المشبكي عندما يتم الكشف عن جهد فعل في طرف الغشاء قبل المشبكي.

تركيز أيون الكالسيوم في الشق التشابكي حوالي 10-3 م، بينما تركيزه داخل الخلايا العصبية هو 10-7 م. تمر أيونات الكالسيوم عبر قنوات الكالسيوم من الشق التشابكي إلى الخلية العصبية قبل التشابك. 

هذا يرفع مستويات الكالسيوم داخل الخلية العصبية قبل المشبكي ، مما يسمح للحويصلات المشبكية بالاندماج مع الغشاء قبل المشبكي والناقلات العصبية للخلايا العصبية في الشق المشبكي.

تمر هذه الناقلات العصبية عبر الشق المشبكي وترتبط بمستقبلات على الغشاء بعد المشبكي. إنها تتسبب في إحداث جهد فعل على غشاء العصبون ما بعد المشبكي.

ما هو المشبك الكهربائي؟

المشبك الكهربائي هو اتصال بين الخلايا العصبية حيث تنتقل النبضات العصبية عبر الأيونات.

يحتوي المشبك الكهربائي على شق متشابك صغير ، ويصل تقاطع فجوة بين أغشية البلازما في الخلايا العصبية.

يشتمل تقاطع الفجوة على أزواج بروتينات القنوات المتطابقة في كل من الأغشية قبل المشبكي وما بعد المشبكي بشكل صحيح. 

يكون المسام الذي يتكون من كل زوج من القنوات أكبر بكثير من المسام الموجودة في القناة الأيونية التقليدية. نتيجة لذلك ، يمكن للجزيئات الكبيرة أن تمر عبر تقاطعات الفجوة هذه بالإضافة إلى الأيونات.

وبالتالي ، يمكن أن تنتقل المستقلبات داخل الخلايا والرسائل الثانية بين عصبونيْن. 

في حين أن المشابك الكهربائية أقل شيوعًا من المشابك الكيميائية ، إلا أنها موزعة في جميع أنحاء الجهاز العصبي وتؤدي أدوارًا أساسية ومميزة.

تتميز المشابك الكهربائية بطريقة مختلفة تمامًا عن النقل العصبي عن المشابك الكيميائية.

تكون أغشية المشبك الكهربائي قبل المشبكي وغشاء ما بعد المشبك قريبين نسبيًا من بعضها البعض ، وتنتج بروتينات القناة وصلات فجوة تربطها ماديًا.

يمكن أن يتدفق التيار من خلية إلى أخرى من خلال تقاطعات الفجوة. 

يمكن للجزيئات الأخرى ، بما في ذلك ATP ، أن تتخلل عبر مسام الوصلات ذات الفجوة العريضة بالإضافة إلى الأيونات التي تنقل هذا التيار.

من ناحية أخرى ، تسمح المشابك الكهربائية بنقل جهد الفعل بشكل سلبي من خلية عصبية إلى أخرى عبر مسام تقاطعات الفجوة.

الاختلافات الرئيسية بين المشبك الكيميائي والمشبك الكهربائي

1. في المشابك الكيميائية ، يتم إرسال النبضات العصبية كإشارة كيميائية عبر الناقلات العصبية ، بينما في المشبك الكهربائي ، يتم إرسال النبضات العصبية كإشارة كهربائية عبر تقاطعات الفجوة أو الجسور منخفضة المقاومة. 
2. يمكن العثور على الحويصلات المشبكية وعدد كبير من الميتوكوندريا في المقابض المشبكية الكيميائية، في حين أن المقابض المشبكية الكهربائية لا تحتوي على حويصلات متشابكة بل عدد قليل فقط من الميتوكوندريا. 
3. توجد المستقبلات الكيميائية على غشاء ما بعد التشابك العصبي في المشابك الكيميائية ، بينما في الغشاء اللاحق للمشابك الكهربائية ، لا توجد مستقبلات كيميائية. 
4. تُرى المشابك الكيميائية في الثدييات العليا، في حين تُرى المشابك الكهربائية في الفقاريات واللافقاريات الدنيا. 
5. يتم تسليم الرسائل بطريقة واحدة فقط عند المشبك الكيميائي ، في حين يتم تسليم الرسائل في كلا الاتجاهين في المشبك الكهربائي.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009630031831004X
2. https://journals.biologists.com/jeb/article-abstract/110/1/143/4199