Sinapse ir struktūra, kas atvieglo signāla pārraidi no viena neirona uz otru. Neiroloģiskajā sistēmā tiek atklātas sinapses.
Viņi var nosūtīt elektriskus vai ķīmiskus signālus. Elektriskās un ķīmiskās sinapses ir divi galvenie sinapses veidi, kurus var iedalīt kategorijās, pamatojoties uz signāla veidu.
Satuvinot to plazmas membrānas sinapsē, divi mijiedarbīgie neironi var pārraidīt signālu pareizāk un efektīvāk.
Atslēgas
- Ķīmiskās sinapses balstās uz neirotransmiteriem, lai pārraidītu signālus starp neironiem.
- Elektriskās sinapses izmanto spraugu savienojumus tiešai elektriskai saziņai starp šūnām.
- Elektriskās sinapses nodrošina ātrāku signālu pārraidi, savukārt ķīmiskās sinapses nodrošina lielāku elastību un modulāciju.
Ķīmiskā sinapse pret elektrisko sinapse
Atšķirība starp ķīmisko vielu un elektrisko sinapsē ir tāda, ka ķīmiskajā sinapsē nervu impulss tiek nosūtīts ķīmiski caur neirotransmiteriem, savukārt elektriskā sinapsē nervu impulss tiek pārraidīts elektriski caur kanālu proteīniem. Kā elektrisks signāls nervu impulsi pārvietojas caur aksona membrānu. Pirmās, tas ir, ķīmiskās sinapses, gadījumā elektriskais signāls tiek pārveidots par ķīmisko signālu. No otras puses, elektriskā sinapse var nodot impulsu caur joniem. Tāpēc elektriskās sinapses ir daudz ātrākas nekā ķīmiskās sinapses.
Ķīmiskās sinapses savienojumi var veidoties vai nu starp diviem neironiem, vai neironu un neneironālu šūnu. Neneironālas šūnas var būt dažāda veida, piemēram, muskuļu, dziedzeru un maņu šūnas).
Katras ķīmiskās sinapses sinaptiskais komplekss ir nereducējama pamatvienība, kas ir minimālais efektīvas ķīmiskās sinaptiskās pārraides minimums.
Trīs komponenti ir presinaptiskais elements (aksona terminālis), sinaptiskā plaisa un postsinaptiskais elements (dendrītiskais mugurkauls).
Elektriskā sinapse ir struktūra, kas ļauj diviem neironiem savstarpēji mijiedarboties, izmantojot elektriskos impulsus, nevis ķīmiskas vielas.
Elektriskā sinapsē presinaptiskais neirons un postsinaptiskā neirona membrānas saplūst cieši kopā un savienojas, veidojot spraugas savienojumu.
Signāls, kas ir an formā jonu strāva, tad pasīvi plūst pāri spraugas krustojumam, ļaujot nosūtīt signālu. Connexons, kas ir olbaltumvielu kanāli, tiek izmantoti, lai izveidotu spraugas savienojumu.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas parametri | Ķīmiskā sinapse | Elektriskā sinapse |
|---|---|---|
| Definīcija | Ķīmiskā sinapse ir savienojums starp šūnām, kur neirotransmiteri sūta nervu impulsus vienā veidā. | Elektriskā sinapse ir šūnu savienojums starp divām nervu šūnām, kur nervu impulsi tiek ātri pārraidīti, izmantojot jonus. |
| Notikums | Augstākiem dzīvniekiem ir ķīmiskas sinapses. | Zemākiem mugurkaulniekiem un bezmugurkaulniekiem ir elektriskās sinapses. |
| Vienvirziena/divvirziena | Ķīmiskajā sinapsē ziņojumi tiek nosūtīti tikai vienā virzienā. | Elektriskās sinapses laikā ziņojumi tiek nosūtīti abos virzienos. |
| Sinaptiskās plaisas izmērs | Ķīmiskās sinapses izmērs ir diezgan milzīgs (10-20 nm). | Elektriskā sinapse ir mazāka sinapses versija (0.2 nm). |
| Ķīmiskie receptori | Ķīmiskajās sinapsēs ķīmiskie receptori atrodas uz postsinaptiskās membrānas. | Elektrisko sinapses postsinaptiskajā membrānā ķīmiskie receptori nepastāv. |
Kas ir ķīmiskā sinapse?
Ķīmiskās sinapses ir bioloģiski savienotāji, kas ļauj neironiem sūtīt impulsus viens otram, kā arī šūnām, kas nav neironiskas, piemēram, muskuļi un dziedzeri.
Ķīmiskās sinapses ļauj centrālās nervu sistēmas neironiem izveidot ķēdes. Viņiem ir izšķiroša loma bioloģiskajos aprēķinos, kas ir uztveres un izziņas pamatā.
Tie ļauj nervu sistēmai sazināties ar citām ķermeņa sistēmām un kontrolēt to.
Šūnu savienojumus, caur kuriem neirotransmiteri piegādā nervu impulsus vienā virzienā, sauc par ķīmiskajām sinapsēm.
Presinaptiskās un postsinaptiskās membrānas ir divu veidu plazmas membrānas. Presinaptiskās membrānas ir atrodamas pirmssinaptiskajās šūnās, savukārt postsinaptiskās membrānas ir atrodamas pēcsinaptiskajās šūnās.
Starp presinaptisko un postsinaptisko membrānu atrodas sinaptiskā plaisa.
Intersticiāls šķidrums aizpilda plaisu starp sinapsēm. Presinaptiskās membrānas kalcija kanāli tiek atvērti, kad presinaptiskās membrānas galā tiek atklāts darbības potenciāls.
Kalcija jonu koncentrācija sinaptiskajā spraugā ir aptuveni 10-3 M, savukārt koncentrācija nervu šūnās ir 10-7 M. Kalcija joni iet pa kalcija kanāliem no sinaptiskās plaisas uz pirmssinaptisko nervu šūnu.
Tas paaugstina kalcija līmeni presinaptiskajā nervu šūnā, ļaujot sinaptiskajām pūslīšiem saplūst ar presinaptisko membrānu un eksocitozes neirotransmiteriem sinaptiskajā spraugā.
Šie neirotransmiteri iziet cauri sinaptiskajai plaisai un saistās ar postsinaptiskās membrānas receptoriem. Tie izraisa darbības potenciāla inducēšanu uz postsinaptiskā neirona membrānas.
Kas ir elektriskā sinapse?
Elektriskā sinapse ir savienojums starp nervu šūnām, kur nervu impulsi tiek pārraidīti caur joniem.
Elektriskajai sinapsei ir niecīga sinaptiskā plaisa, un spraugas savienojums savieno abas neironu plazmas membrānas.
Spraugas savienojums satur saskaņotus kanālu proteīnu pārus gan pirmssinaptiskajā, gan pēcsinaptiskajā membrānā.
Katra kanālu pāra veidotā pora ir ievērojami lielāka nekā parastajam jonu kanālam. Rezultātā lielas molekulas var šķērsot šos spraugu savienojumus papildus joniem.
Tāpēc intracelulārie metabolīti un otrie kurjeri var pārvietoties starp diviem neironiem.
Lai gan elektriskās sinapses ir retāk sastopamas nekā ķīmiskās sinapses, tās ir izplatītas visā nervu sistēmā un pilda būtiskas un atšķirīgas lomas.
Elektriskajām sinapsēm ir pilnīgi atšķirīgs neirotransmisijas veids nekā ķīmiskajām sinapsēm.
Elektriskās sinapses presinaptiskās un postsinaptiskās membrānas atrodas salīdzinoši tuvu viena otrai, un kanālu proteīni rada spraugas savienojumus, kas tās fiziski saista.
Strāva var plūst no vienas šūnas uz nākamo caur spraugu savienojumiem.
Citas molekulas, tostarp ATP, papildus joniem, kas pārraida šo strāvu, var iekļūt caur plašās spraugas savienojuma porām.
No otras puses, elektriskās sinapses ļauj darbības potenciālu pasīvi pārnest no viena neirona uz nākamo caur spraugu savienojumu porām.
Galvenās atšķirības starp ķīmisko un elektrisko sinapsēm
- Ķīmiskajā sinapsē nervu impulsi tiek nosūtīti kā ķīmisks signāls caur neirotransmiteriem, savukārt elektriskās sinapses gadījumā nervu impulsi tiek pārraidīti kā elektrisks signāls pāri spraugu savienojumiem vai zemas pretestības tiltiem.
- Sinaptiskās pūslīši un ievērojams skaits mitohondriji var atrast ķīmiskajos sinaptiskajos kloķos, savukārt elektriskajos sinaptiskajos kloķos nav sinaptisko pūslīšu un tikai daži mitohondriji.
- Ķīmiskās sinapses postsinaptiskajā membrānā atrodas ķīmiskie receptori, savukārt elektrisko sinapsu postsinaptiskajā membrānā ķīmijreceptoru nav.
- Ķīmiskās sinapses ir redzamas augstākiem zīdītājiem, bet elektriskās sinapses ir redzamas zemākiem mugurkaulnieki un bezmugurkaulniekiem.
- Ķīmiskajā sinapsē ziņojumi tiek piegādāti tikai vienā veidā, savukārt elektriskās sinapses laikā ziņojumi tiek piegādāti abos veidos.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009630031831004X
- https://journals.biologists.com/jeb/article-abstract/110/1/143/4199
Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
Rakstā efektīvi tiek nošķirtas ķīmiskās un elektriskās sinapses, apspriežot salīdzināšanas parametrus un sniedzot visaptverošu izpratni par abu veidu sinapsēm.
Rakstā sniegtā informācija par spraugu savienojumiem, jonu pārraidi un elektrisko sinapsu atšķirīgo lomu nervu sistēmā ir saprotama. Detaļas, kas sniegtas par spraugu savienojumiem un molekulu caurlaidību caur tiem, palielina diskusijas dziļumu.
Es nevarētu vairāk piekrist, atziņas par elektriskajām sinapsēm ir ievērojamas. Diskusija par to, kā elektriskās sinapses ļauj pasīvi pārraidīt darbības potenciālu caur spraugas savienojumiem, ir iespaidīga.
Diskusija par ķīmisko sinapsu lomām un funkcijām centrālajā nervu sistēmā un uztveres un izziņas pamatā esošajiem bioloģiskajiem aprēķiniem ir patiesi aizraujoša. Tas sniedz vērtīgu ieskatu par ķīmisko sinapsu nozīmi neironu komunikācijā.
Detalizēts ķīmiskās sinapses un elektriskās sinapses salīdzinājums struktūras, funkciju un signālu pārraides mehānismu ziņā ir iespaidīgs. Informācijas skaidrība padara to viegli saprotamu personām, kuras interesējas par neirobioloģiju.
Šajā rakstā ir sniegta padziļināta ķīmisko un elektrisko sinapsu analīze, apspriežot to struktūras, atšķirības un veidu, kā signāli tiek pārraidīti caur tām. Lieliska informācija ikvienam, kas interesējas par neiroloģisko sistēmu.
Detalizēts apraksts par to, kā nervu impulsi tiek pārraidīti gan ķīmiskajās, gan elektriskās sinapsēs, kā arī atšķirības to sinaptisko plaisu izmēros un neirotransmisijas mehānismos, sniedz visaptverošu priekšstatu par to atšķirīgajām īpašībām.
Bioloģisko savienotāju un sinaptiskās transmisijas procesa rūpīgs skaidrojums ķīmiskajās sinapsēs ir labi izklāstīts un informatīvs. Tas uzlabo izpratni par to, kā neironi sazinās ar citām ķermeņa sistēmām.
Detalizēts elektrisko sinapsu skaidrojums, tostarp to struktūra, funkcija un sadalījums visā nervu sistēmā, bagātina izpratni par unikālajām lomām, kuras tās spēlē neironu komunikācijā.