Synapse hóa học vs Synapse điện: Sự khác biệt và so sánh

Một khớp thần kinh là một cấu trúc tạo điều kiện truyền tín hiệu từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác. Trong hệ thống thần kinh, các khớp thần kinh được phát hiện.

Họ có thể gửi tín hiệu điện hoặc hóa học. Các khớp thần kinh điện và hóa học là hai loại khớp thần kinh cơ bản có thể được phân loại dựa trên loại tín hiệu.

Bằng cách đưa màng plasma của chúng lại gần nhau hơn ở khớp thần kinh, hai tế bào thần kinh tương tác có thể truyền tín hiệu chính xác và hiệu quả hơn.  

Các nội dung chính

1. Các khớp thần kinh hóa học dựa vào chất dẫn truyền thần kinh để truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh.
2. Các khớp thần kinh điện sử dụng các mối nối khoảng cách để liên lạc điện trực tiếp giữa các tế bào.
3. Các khớp thần kinh điện cho phép truyền tín hiệu nhanh hơn, trong khi các khớp thần kinh hóa học mang lại sự linh hoạt và điều biến cao hơn.

Synapse hóa học vs Synapse điện

Sự khác biệt giữa khớp thần kinh hóa học và điện là ở khớp thần kinh hóa học, xung thần kinh được gửi về mặt hóa học thông qua chất dẫn truyền thần kinh, trong khi ở khớp thần kinh điện, xung thần kinh được truyền điện qua protein kênh. Là một tín hiệu điện, các xung thần kinh đi qua màng sợi trục. Trong trường hợp thứ nhất, nghĩa là khớp thần kinh hóa học, tín hiệu điện được chuyển thành tín hiệu hóa học. Mặt khác, một khớp thần kinh điện có thể truyền xung điện qua các ion. Do đó, các khớp thần kinh điện nhanh hơn nhiều so với các khớp thần kinh hóa học. 

Các kết nối khớp thần kinh hóa học có thể được hình thành giữa hai tế bào thần kinh hoặc tế bào thần kinh và tế bào không phải tế bào thần kinh. Tế bào không phải tế bào thần kinh có thể thuộc nhiều loại khác nhau, như tế bào cơ, tuyến và tế bào cảm giác).

Phức hợp khớp thần kinh của mỗi khớp thần kinh hóa học là một đơn vị cơ bản không thể khử, đại diện cho mức tối thiểu để truyền qua khớp thần kinh hóa học hiệu quả.

Ba thành phần là phần tử trước khớp thần kinh (một đầu cuối sợi trục), khe hở khớp thần kinh và phần tử sau khớp thần kinh (một gai đuôi gai).

Khớp thần kinh điện là một cấu trúc cho phép hai tế bào thần kinh tương tác với nhau bằng xung điện chứ không phải hóa chất.

Trong một khớp thần kinh điện, màng tế bào thần kinh trước khớp thần kinh và tế bào thần kinh sau khớp thần kinh đến gần nhau và nối với nhau bằng cách tạo thành một mối nối khoảng cách.

Tín hiệu, ở dạng dòng điện ion, sau đó chảy thụ động qua mối nối khe hở, cho phép tín hiệu được gửi đi. Connexon, là kênh protein, được sử dụng để tạo ra mối nối khe hở. 

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	khớp thần kinh hóa học	khớp thần kinh điện
Định nghĩa	Một khớp thần kinh hóa học là một kết nối giữa các tế bào trong đó các chất dẫn truyền thần kinh gửi các xung thần kinh theo một cách.	Một khớp thần kinh điện là một kết nối tế bào giữa hai tế bào thần kinh nơi các xung thần kinh được truyền đi nhanh chóng bằng cách sử dụng các ion.
Xảy ra	Ở động vật bậc cao, các khớp thần kinh hóa học có mặt.	Động vật có xương sống và động vật không xương sống thấp hơn có khớp thần kinh điện.
Một chiều/Hai chiều	Tại một khớp thần kinh hóa học, thông điệp chỉ được gửi theo một hướng.	Tại một khớp thần kinh điện, thông điệp được gửi theo cả hai hướng.
Kích thước khe hở tiếp hợp	Kích thước của khớp thần kinh hóa học khá lớn (10-20 nm).	Khớp thần kinh điện là phiên bản nhỏ hơn của khớp thần kinh (0.2 nm).
thụ thể hóa học	Trong các khớp thần kinh hóa học, các thụ thể hóa học được tìm thấy trên màng sau khớp thần kinh.	Các thụ thể hóa học không tồn tại trên màng sau khớp thần kinh của các khớp thần kinh điện.

Synapse hóa học là gì?

Các khớp thần kinh hóa học là các đầu nối sinh học cho phép các tế bào thần kinh gửi xung động cho nhau cũng như các tế bào không phải tế bào thần kinh như cơ và tuyến.

Các khớp thần kinh hóa học cho phép các tế bào thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương tạo ra các mạch. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong các tính toán sinh học làm nền tảng cho nhận thức và nhận thức.

Họ để hệ thống thần kinh giao tiếp và kiểm soát các hệ thống cơ thể khác.

Các điểm nối tế bào mà qua đó các xung thần kinh được truyền theo một hướng bởi các chất dẫn truyền thần kinh được gọi là các khớp thần kinh hóa học.

Màng trước synap và sau synap là hai loại màng sinh chất. Màng trước khớp thần kinh được tìm thấy trong các tế bào trước khớp thần kinh, trong khi màng sau khớp thần kinh được tìm thấy trong các tế bào sau khớp thần kinh.

Giữa màng trước synap và sau synap là khe synap. 

Chất lỏng kẽ lấp đầy khoảng trống giữa các khớp thần kinh. Các kênh canxi bị kiểm soát điện thế của màng trước khớp thần kinh được mở ra khi một điện thế hoạt động được phát hiện ở đầu cuối của màng trước khớp thần kinh.

Nồng độ ion canxi trong khe hở tiếp hợp khoảng 10-3 M, trong khi nồng độ bên trong tế bào thần kinh là 10-7 M. Ion canxi đi qua các kênh canxi từ khe hở tiếp hợp đến tế bào thần kinh tiền khớp thần kinh. 

Điều này làm tăng nồng độ canxi trong tế bào thần kinh trước khớp thần kinh, cho phép các túi khớp thần kinh hợp nhất với màng trước khớp thần kinh và các chất dẫn truyền thần kinh ngoại bào vào khe khớp thần kinh.

Các chất dẫn truyền thần kinh này đi qua khe synap và liên kết với các thụ thể trên màng sau synap. Chúng làm xuất hiện điện thế hoạt động trên màng tế bào thần kinh sau synap.

Synapse điện là gì?

Một khớp thần kinh điện là một kết nối giữa các tế bào thần kinh nơi các xung thần kinh được truyền qua các ion.

Một khớp thần kinh điện có một khe hở khớp thần kinh nhỏ và một khe nối nối hai màng plasma của tế bào thần kinh.

Một điểm nối khoảng cách bao gồm các cặp protein kênh phù hợp trong cả màng trước khớp thần kinh và màng sau khớp thần kinh. 

Lỗ được hình thành bởi mỗi cặp kênh lớn hơn đáng kể so với lỗ của kênh ion thông thường. Kết quả là, các phân tử lớn có thể đi qua các mối nối khoảng cách này ngoài các ion.

Do đó, các chất chuyển hóa nội bào và chất truyền tin thứ hai có thể di chuyển giữa hai tế bào thần kinh. 

Mặc dù các khớp thần kinh điện ít phổ biến hơn các khớp thần kinh hóa học, nhưng chúng được phân phối khắp hệ thống thần kinh và phục vụ các vai trò thiết yếu và khác biệt.

Các khớp thần kinh điện có cách dẫn truyền thần kinh hoàn toàn khác so với các khớp thần kinh hóa học.

Các màng tiền synap và sau synap điện của một khớp thần kinh điện tương đối gần nhau và các protein kênh tạo ra các mối nối khoảng cách liên kết vật lý giữa chúng.

Dòng điện có thể chạy từ ô này sang ô khác thông qua các mối nối khe hở. 

Các phân tử khác, bao gồm ATP, có thể thấm qua các lỗ tiếp giáp khe rộng ngoài các ion truyền tải dòng điện này.

Mặt khác, các khớp thần kinh điện cho phép điện thế hoạt động được truyền thụ động từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh tiếp theo thông qua các lỗ của các mối nối khoảng cách.

Sự khác biệt chính giữa Synapse hóa học và Synapse điện

1. Ở khớp thần kinh hóa học, các xung thần kinh được gửi dưới dạng tín hiệu hóa học thông qua các chất dẫn truyền thần kinh, trong khi ở khớp thần kinh điện, các xung thần kinh được truyền dưới dạng tín hiệu điện qua các mối nối khe hở hoặc cầu nối có điện trở thấp. 
2. Các túi tiếp hợp và một số lượng đáng kể ty thể có thể được tìm thấy trong các nút khớp thần kinh hóa học, trong khi các nút khớp thần kinh điện không có túi tiếp hợp và chỉ có một số ít ty thể. 
3. Các thụ thể hóa học có mặt trên màng sau khớp thần kinh trong các khớp thần kinh hóa học, trong khi trên màng sau khớp thần kinh của các khớp thần kinh điện, không có các thụ thể hóa học. 
4. Các khớp thần kinh hóa học xuất hiện ở động vật có vú bậc cao, trong khi các khớp thần kinh điện xuất hiện ở động vật có xương sống và động vật không xương sống bậc thấp. 
5. Thông điệp chỉ được gửi theo một cách ở khớp thần kinh hóa học, trong khi thông điệp được gửi theo cả hai cách ở khớp thần kinh điện.

dự án

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