Ključna razlika – kemična proti električni sinapsi
Kemične in električne sinapse so specializirane biološke strukture v živčnem sistemu; povezujejo nevrone in prenašajo signale preko nevronov. Ključna razlika med kemično in električno sinapso je njihova metoda prenosa signalov; kemična sinapsa prenaša signale v obliki kemičnih molekul, imenovanih nevrotransmiterji, medtem ko električna sinapsa prenaša signale v obliki električnih signalov brez uporabe molekul. Struktura kemične sinapse in električne sinapse se med seboj nekoliko razlikujeta tudi zaradi načina delovanja.
Kaj je sinapsa?
Sinapso lahko definiramo kot strukturo, ki posreduje pri prenosu signalov od enega nevrona do sosednjega nevrona. Sinapse najdemo v živčnem sistemu. Prenašajo lahko bodisi električne ali kemične signale. Sinapse lahko glede na to vrsto signala razvrstimo v dve glavni vrsti: električna sinapsa in kemična sinapsa. V sinapsi se dva nevrona, ki komunicirata, približata svojim plazemskim membranam, da natančno in učinkovito preneseta signal. Nevron, ki pošilja signal, je sestavljen iz presinaptičnega konca, medtem ko je nevron, ki sprejema signal, sestavljen iz postsinaptičnega konca. Te konce je mogoče videti v aksonu oziroma dendritu/somi.
Kaj je kemična sinapsa?
Kemična sinapsa je biološka struktura, ki jo lahko najdemo med dvema nevronoma ali med nevronom in nenevronsko celico, njena glavna funkcija pa je medsebojno komuniciranje prek kemičnih prenašalcev sporočil, kot je prikazano na sliki 01. Ti kemični prenašalci 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 sinaptična špranja. Ko ti nevrotransmiterji vstopijo v sinaptično špranjo, se vežejo s specifičnimi receptorji, ki se nahajajo na površini postsinaptičnih nevronov, in posredujejo informacije. To je vrsta kemičnega prenosa signala, ki se pojavi pri kemični sinapsi; zato so te strukture izjemnega pomena za povezovanje živčnega sistema brez propada. Prenos signala skozi kemično sinapso poteka samo v eno smer.
En organizem vsebuje ogromno število kemičnih sinaps v svojem živčnem sistemu. Odrasel človek ima lahko od 1000 do 5000 bilijonov kemičnih sinaps v centralnem živčnem sistemu. To število se lahko razlikuje glede na starost.
Slika_1: Kemična sinapsa
Kaj je električna sinapsa?
Električna sinapsa je struktura, ki dvema nevronoma omogoča medsebojno komunikacijo prek električnih signalov brez kakršne koli kemične vpletenosti. V električni sinapsi se presinaptična nevronska membrana in postsinaptična nevronska membrana zelo približata druga drugi in se povežeta tako, da naredita kanal, imenovan vrzelni spoj, kot je prikazano na sliki 2. Nato signal, ki je v obliki ionskega toka, teče skozi vrzelni spoj pasivno, kar omogoča prenos signala. Vrzelski spoj nastane z uporabo proteinskih kanalov, imenovanih koneksoni. Koneksoni so cevkasti proteini, ki prehajajo skozi dva nevrona.
Slika_2: Connexon in struktura konneksina
Kakšna je razlika med kemično in električno sinapso?
Kemična proti električni sinapsi |
|
| V kemični sinapsi poteka prenos signala prek kemičnih molekul, imenovanih nevrotransmiterji. | V električni sinapsi poteka prenos signala v obliki električnih signalov brez uporabe molekul. |
| Modifikacija signalov | |
| Signali se med prenosom spremenijo. | Signali se med prenosom ne spreminjajo. |
| Sprostitev signalov | |
| Nevrotransmiterji se sproščajo z eksocitozo in razpršijo v sinapsi, nato pa se vežejo na receptorje. | Električni signal prehaja skozi vrzelne spoje. |
| Prostor med dvema nevronoma | |
| Prostor med pre in postsinaptičnimi konci je večji. | Prostor med pre in postsinaptičnimi konci je zelo majhen. |
| Smer signala | |
| Prenos signala poteka samo v eno smer. | Prenos signala lahko poteka v obe smeri. |
| Poraba energije | |
| Prenos signala zahteva energijo. Gre torej za aktiven proces. | Prenos signala poteka brez porabe energije. Gre torej za pasiven proces. |
| Hitrost prenosa | |
| Prenos signala poteka pri zmerni hitrosti. | Prenos signala je izjemno hiter. |
Povzetek – kemična proti električni sinapsi
Obstajata dve glavni vrsti sinaps, imenovane kemične in električne sinapse. Kemična sinapsa uporablja kemikalije, imenovane nevrotransmiterji, za prenos signalov vzdolž nevronov in omogoča enosmerni prenos. Električna sinapsa uporablja ionski tok za prenos signalov vzdolž nevronov in omogoča prenos v obe smeri. Prostor med dvema nevronoma v kemični sinapsi je večji in je znan kot sinaptična špranja. Nevrotransmiterji se razpršijo v sinaptični špranje, dokler ne najdejo svojih specifičnih receptorjev. Dva nevrona v električni sinapsi se med seboj fizično povežeta prek vrzelnih stikov; zato je prostor zelo majhen.
