Synapsi on rakenne, joka helpottaa signaalin siirtymistä neuronista toiseen. Neurologisessa järjestelmässä löydetään synapsseja.
Ne voivat lähettää sähköisiä tai kemiallisia signaaleja. Sähköiset ja kemialliset synapsit ovat synapsien kaksi perustyyppiä, jotka voidaan luokitella signaalityypin perusteella.
Tuomalla plasmakalvonsa lähemmäksi toisiaan synapsissa, vuorovaikutuksessa olevat kaksi neuronia voivat siirtää signaalin oikein ja tehokkaammin.
Keskeiset ostokset
- Kemialliset synapsit luottavat välittäjäaineisiin välittämään signaaleja hermosolujen välillä.
- Sähköiset synapsit käyttävät rakoliitoksia suoraa sähköistä viestintää varten solujen välillä.
- Sähköiset synapsit mahdollistavat nopeamman signaalinsiirron, kun taas kemialliset synapsit tarjoavat enemmän joustavuutta ja modulaatiota.
Kemiallinen synapsi vs sähköinen synapsi
Ero kemiallisen ja sähköisen synapsin välillä on se, että kemiallisessa synapsissa hermoimpulssi lähetetään kemiallisesti välittäjäaineiden kautta, kun taas sähköisessä synapsissa hermoimpulssi välittyy sähköisesti kanavaproteiinien kautta. Sähköisenä signaalina hermoimpulssit kulkevat aksonikalvon läpi. Edellisen eli kemiallisen synapsin tapauksessa sähköinen signaali muunnetaan kemialliseksi signaaliksi. Toisaalta sähköinen synapsi voi välittää impulssin ionien läpi. Sähköiset synapsit ovat siksi paljon nopeampia kuin kemialliset synapsit.
Kemialliset synapsiyhteydet voivat muodostua joko kahden hermosolun tai hermosolun ja ei-hermosolun välille. Ei-hermosolu voi olla erityyppisiä, kuten lihas-, rauhas- ja aistisoluja).
Jokaisen kemiallisen synapsin synaptinen kompleksi on ei-pelkistyvä perusyksikkö, joka edustaa tehokkaan kemiallisen synaptisen välittymisen vähimmäismäärää.
Kolme komponenttia ovat presynaptinen elementti (aksonin pääte), synaptinen rako ja postsynaptinen elementti (dendriittinen selkäranka).
Sähköinen synapsi on rakenne, joka sallii kahden neuronin olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa käyttämällä sähköimpulsseja kemikaalien sijaan.
Sähkösynapsissa presynaptisen hermosolun ja postsynaptisen hermosolun kalvot tulevat lähelle toisiaan ja liittyvät yhteen muodostamalla aukkoliitoksen.
Signaali, joka on muodossa an ioninen virtaa, sitten se kulkee passiivisesti raon liitoksen poikki, mikä mahdollistaa signaalin lähettämisen. Connexoneja, jotka ovat proteiinikanavia, käytetään tuottamaan aukkoliitos.
Vertailu Taulukko
| Vertailun parametrit | Kemiallinen synapsi | Sähköinen synapsi |
|---|---|---|
| Määritelmä | Kemiallinen synapsi on solujen välinen yhteys, jossa välittäjäaineet lähettävät hermoimpulsseja yhdellä tavalla. | Sähköinen synapsi on soluyhteys kahden hermosolun välillä, jossa hermoimpulssit välittyvät nopeasti ionien avulla. |
| esiintyminen | Korkeammissa eläimissä on kemiallisia synapseja. | Alemmilla selkärankaisilla ja selkärangattomilla on sähköiset synapsit. |
| Yksisuuntainen/kaksisuuntainen | Kemiallisessa synapsissa viestejä lähetetään vain yhteen suuntaan. | Sähköisessä synapsissa viestejä lähetetään molempiin suuntiin. |
| Synaptisen halkeaman koko | Kemiallisen synapsin koko on melko suuri (10-20 nm). | Sähköinen synapsi on pienempi versio synapseista (0.2 nm). |
| Kemoreseptorit | Kemiallisissa synapseissa kemoreseptoreita löytyy postsynaptisesta kalvosta. | Sähköisten synapsien postsynaptisella kalvolla ei ole kemoreseptoreita. |
Mikä on kemiallinen synapsi?
Kemialliset synapsit ovat biologisia liittimiä, joiden avulla neuronit voivat lähettää impulsseja toisilleen sekä ei-hermosoluille, kuten lihaksille ja rauhasille.
Kemiallisten synapsien ansiosta keskushermoston neuronit voivat luoda piirejä. Niillä on kriittinen rooli havainnon ja kognition perustana olevissa biologisissa laskelmissa.
Ne antavat hermoston kommunikoida muiden kehon järjestelmien kanssa ja ohjata niitä.
Soluliitoksia, joiden kautta välittäjäaineet välittävät hermoimpulsseja yhteen suuntaan, kutsutaan kemiallisiksi synapseiksi.
Pre-synaptiset ja postsynaptiset kalvot ovat kahden tyyppisiä plasmakalvoja. Pre-synaptisia kalvoja löytyy pre-synaptisista soluista, kun taas postsynaptisia kalvoja löytyy postsynaptisista soluista.
Presynaptisen ja postsynaptisen kalvon välissä on synaptinen rako.
Interstitiaalinen neste täyttää synapsien välisen aukon. Presynaptisen kalvon jänniteohjatut kalsiumkanavat avautuvat, kun presynaptisen kalvon terminaalissa havaitaan toimintapotentiaali.
Kalsiumionipitoisuus synaptisessa rakossa on noin 10-3 M, kun taas hermosolujen sisällä pitoisuus on 10-7 M. Kalsiumionit kulkevat kalsiumkanavien kautta synaptisesta rakosta pre-synaptiseen hermosoluun.
Tämä nostaa kalsiumtasoja presynaptisessa hermosolussa sallien synaptisten rakkuloiden fuusioitumisen presynaptisen kalvon kanssa ja eksosytoosin välittäjäaineiden siirtymisen synaptiseen rakoon.
Nämä välittäjäaineet kulkevat synaptisen raon läpi ja sitoutuvat postsynaptisen kalvon reseptoreihin. Ne aiheuttavat toimintapotentiaalin indusoitumisen postsynaptisen hermosolun kalvolle.
Mikä on sähköinen synapsi?
Sähköinen synapsi on yhteys hermosolujen välillä, jossa hermoimpulssit välittyvät ionien kautta.
Sähköisessä synapsissa on pieni synaptinen rako, ja aukkoliitos yhdistää hermosolujen kaksi plasmakalvoa.
Rakoliitos käsittää yhteensopivia kanavaproteiinipareja sekä pre-synaptisessa että postsynaptisessa kalvossa kunnolla.
Kunkin kanavaparin muodostama huokos on huomattavasti suurempi kuin tavanomaisen ionikanavan. Tämän seurauksena suuret molekyylit voivat kulkea näiden rakoliitosten läpi ionien lisäksi.
Solunsisäiset metaboliitit ja toissijaiset sanansaattajat voivat siksi kulkea kahden hermosolun välillä.
Vaikka sähköiset synapsit ovat harvinaisempia kuin kemialliset synapsit, ne ovat jakautuneet koko hermostoon ja niillä on olennainen ja erillinen rooli.
Sähköisillä synapseilla on täysin erilainen hermovälitystapa kuin kemiallisilla synapseilla.
Sähköisen synapsin presynaptiset ja postsynaptiset kalvot ovat suhteellisen lähellä toisiaan, ja kanavaproteiinit tuottavat aukkoliitoksia, jotka yhdistävät ne fyysisesti.
Virta voi virrata solusta toiseen rakoliitosten kautta.
Muut molekyylit, mukaan lukien ATP, voivat tunkeutua leveiden rakojen liitoshuokosten läpi tämän virran välittävien ionien lisäksi.
Toisaalta sähköiset synapsit mahdollistavat toimintapotentiaalin passiivisen siirtymisen hermosolulta toiselle rakoliitosten huokosten kautta.
Tärkeimmät erot kemiallisen synapsin ja sähköisen synapsin välillä
- Kemiallisessa synapsissa hermoimpulssit lähetetään kemiallisena signaalina välittäjäaineiden kautta, kun taas sähköisessä synapsissa hermoimpulssit välitetään sähköisenä signaalina rakoliitosten tai matalaresistanssisten siltojen kautta.
- Synaptisia rakkuloita ja huomattava määrä mitokondriot löytyy kemiallisista synaptisista nuppeista, kun taas sähköisissä synaptisissa nupeissa ei ole synaptisia vesikkelejä ja vain muutama mitokondrio.
- Kemoreseptoreita on postsynaptisella kalvolla kemiallisissa synapseissa, kun taas sähköisten synapsien postsynaptisella kalvolla ei ole kemoreseptoreita.
- Kemiallisia synapseja nähdään korkeammissa nisäkkäissä, kun taas sähköisiä synapseja nähdään alemmissa selkärankaiset ja selkärangattomat.
- Viestit toimitetaan vain yhdellä tavalla kemiallisessa synapsissa, kun taas viestit toimitetaan molemmilla tavoilla sähköisessä synapsissa.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009630031831004X
- https://journals.biologists.com/jeb/article-abstract/110/1/143/4199
Viimeksi päivitetty: 11. kesäkuuta 2023
Olen tehnyt niin paljon vaivaa kirjoittaakseni tämän blogikirjoituksen tarjotakseni sinulle lisäarvoa. Siitä on minulle paljon apua, jos harkitset sen jakamista sosiaalisessa mediassa tai ystäviesi/perheesi kanssa. JAKAminen ON ♥️
Piyush Yadav on työskennellyt viimeiset 25 vuotta fyysikkona paikallisessa yhteisössä. Hän on fyysikko, joka haluaa tehdä tieteen helpommin lukijoidemme ulottuville. Hän on koulutukseltaan luonnontieteiden kandidaatti ja ympäristötieteiden jatkotutkinto. Voit lukea hänestä lisää hänen sivuiltaan bio-sivu.
Artikkelissa erotetaan tehokkaasti kemialliset ja sähköiset synapsit, keskustellaan vertailuparametreista ja tarjotaan kattava käsitys molemmista synapsetyypeistä.
Artikkelin kattavuus aukkoliitoksista, ionien siirrosta ja sähköisten synapsien eri rooleista hermostossa on oivaltava. Rakoliitoskohtien yksityiskohdat ja molekyylien tunkeutuminen niiden läpi lisää keskusteluun syvyyttä.
En voisi olla enempää samaa mieltä, oivallukset sähköisistä synapseista ovat merkittäviä. Keskustelu siitä, kuinka sähköiset synapsit mahdollistavat toimintapotentiaalin passiivisen siirron aukkoliitosten kautta, on vaikuttava.
Keskustelu kemiallisten synapsien rooleista ja toiminnoista keskushermostossa sekä havainnon ja kognition taustalla olevista biologisista laskelmista on todella kiehtovaa. Se tarjoaa arvokkaita näkemyksiä kemiallisten synapsien merkityksestä hermoviestinnässä.
Yksityiskohtainen vertailu kemiallisen synapsin ja sähköisen synapsin välillä rakenteen, toiminnan ja signaalinsiirtomekanismien suhteen on vaikuttava. Tietojen selkeys tekee siitä helposti ymmärrettävän neurobiologiasta kiinnostuneille henkilöille.
Tämä artikkeli tarjoaa syvällisen analyysin kemiallisista ja sähköisistä synapseista, keskustelemalla niiden rakenteista, eroista ja tavasta, jolla signaalit välitetään niiden kautta. Erinomainen tieto kaikille neurologisesta järjestelmästä kiinnostuneille.
Yksityiskohtainen kuvaus siitä, kuinka hermoimpulssit välittyvät sekä kemiallisissa että sähköisissä synapseissa, sekä erot niiden synaptisten rakojen koossa ja hermovälitysmekanismeissa tarjoavat kattavan kuvan niiden erillisistä ominaisuuksista.
Perusteellinen selitys biologisista liittimistä ja synaptisen siirtymisen prosessista kemiallisissa synapseissa on hyvin esitetty ja informatiivinen. Se parantaa ymmärrystä siitä, kuinka hermosolut kommunikoivat muiden kehon järjestelmien kanssa.
Yksityiskohtainen selitys sähköisistä synapseista, mukaan lukien niiden rakenne, toiminta ja jakautuminen hermostoon, rikastuttaa ymmärrystä niiden ainutlaatuisista rooleista hermosolujen viestinnässä.