Peamine erinevus – keemiline vs elektriline sünaps
Keemilised ja elektrilised sünapsid on närvisüsteemis leiduvad spetsiaalsed bioloogilised struktuurid; nad ühendavad neuroneid omavahel ja edastavad signaale üle neuronite. Peamine erinevus keemilise ja elektrilise sünapsi vahel on nende signaalide edastamise meetod; keemiline sünaps edastab signaale keemiliste molekulide kujul, mida nimetatakse neurotransmitteriteks, samas kui elektriline sünaps edastab signaale elektriliste signaalide kujul ilma molekule kasutamata. Keemilise sünapsi ja elektrilise sünapsi struktuur on ka oma toimeviisi tõttu üksteisest veidi erinev.
Mis on sünaps?
Sünapsi võib defineerida kui struktuuri, mis vahendab signaalide edastamist ühelt neuronilt külgnevale neuronile. Sünapsid leidub närvisüsteemis. Nad võivad edastada kas elektrilisi või keemilisi signaale. Sünapsid võib selle signaali tüübi järgi jagada kahte põhitüüpi: elektriline sünaps ja keemiline sünaps. Sünapsis lähenevad kaks suhtlevat neuronit oma plasmamembraanide kaudu lähemale, et edastada signaal täpselt ja tõhus alt. Signaali saadav neuron koosneb presünaptilisest otsast, signaali vastuvõttev neuron aga postsünaptilisest otsast. Need otsad on näha vastav alt aksonis ja dendriidis/somas.
Mis on keemiline sünaps?
Keemiline sünaps on bioloogiline struktuur, mida võib leida kahe neuroni või neuroni ja mitteneuronaalse raku hulgast ning mille põhiülesanne on suhelda üksteisega keemiliste sõnumitoojate kaudu, nagu on näidatud joonisel 01. Neid keemilisi sõnumitoojaid tuntakse neurotransmitteritena. Neurotransmitterid toodetakse ja pakitakse väikestesse vesiikulitesse, mida nimetatakse sünaptilisteks vesiikuliteks. Sünaptilised vesiikulid on täidetud neurotransmitteritega ja kogunevad presünaptilise neuroni presünaptilise otsa lähedale. Kui aktsioonipotentsiaal presünaptilises neuronimembraanis muutub, vabanevad need neurotransmitterid eksotsütoosi teel ruumi, mida nimetatakse sünaptiliseks lõheks. Kui need neurotransmitterid sisenevad sünaptilisse pilusse, seostuvad nad spetsiifiliste retseptoritega, mis asuvad postsünaptilise neuroni pinnal ja annavad teavet. See on keemilise signaali edastamise tüüp, mis toimub keemilises sünapsis; seega on need struktuurid närvisüsteemi kokkuvarisemiseta ühendamiseks ülim alt olulised. Signaali edastamine keemilise sünapsi kaudu toimub ainult ühes suunas.
Ühe organismi närvisüsteemis on tohutul hulgal keemilisi sünapse. Täiskasvanul võib kesknärvisüsteemis olla 1000–5000 triljonit keemilist sünapsi. See arv võib sõltuv alt vanusest erineda.
Joonis_1: keemiline sünaps
Mis on elektriline sünaps?
Elektriline sünaps on struktuur, mis võimaldab kahel neuronil suhelda üksteisega elektriliste signaalide kaudu ilma keemilise sekkumiseta. Elektrilises sünapsis tulevad presünaptiline neuroni membraan ja postsünaptiline neuroni membraan üksteisele äärmiselt lähemale ja ühenduvad, luues kanali, mida nimetatakse lõheühenduseks, nagu on näidatud joonisel 2. Seejärel voolab ioonvoolu kujul olev signaal läbi piluühenduse. passiivselt, võimaldades signaali edastamist. Lõheühendus moodustub valgukanalite, mida nimetatakse konneksoniteks, abil. Konneksonid on torukujulised valgud, mis läbivad kahte neuronit.
Joonis_2: konneksooni ja konneksiini struktuur
Mis vahe on keemilisel ja elektrilisel sünapsil?
Keemiline vs elektriline sünaps |
|
| Keemilises sünapsis toimub signaali edastamine keemiliste molekulide kaudu, mida nimetatakse neurotransmitteriteks. | Elektrilises sünapsis toimub signaali edastamine elektriliste signaalide kujul, ilma molekule kasutamata. |
| Signaalide muutmine | |
| Signaale muudetakse edastuse ajal. | Edastamise ajal signaale ei muudeta. |
| Signaalide vabastamine | |
| Neurotransmitterid vabanevad eksotsütoosi teel ja hajuvad sünapsilõhesse ning seostuvad seejärel retseptoritega. | Elektrisignaal läbib vaheristmike. |
| Ruum kahe neuroni vahel | |
| Tühik pre- ja postsünaptilise otsa vahel on suurem. | Tühik pre- ja postsünaptilise otsa vahel on väga väike. |
| Signaali suund | |
| Signaali edastamine toimub ainult ühes suunas. | Signaali edastamine võib toimuda mõlemas suunas. |
| Energiatarbimine | |
| Signaali edastamine nõuab energiat. Nii et see on aktiivne protsess. | Signaali edastamine toimub energiat kasutamata. Seega on see passiivne protsess. |
| Edastamise kiirus | |
| Signaali edastamine toimub mõõduka kiirusega. | Signaaliedastus on ülikiire. |
Kokkuvõte – keemiline vs elektriline sünaps
On kahte peamist sünapsi tüüpi, mida nimetatakse keemilisteks ja elektrilisteks sünapsideks. Keemiline sünaps kasutab neuroneid mööda signaalide edastamiseks kemikaale, mida nimetatakse neurotransmitteriteks, ja hõlbustab ühesuunalist ülekannet. Elektriline sünaps kasutab ioonvoolu signaalide edastamiseks piki neuroneid ja hõlbustab edastamist mõlemas suunas. Kahe neuroni vaheline ruum keemilises sünapsis on suurem ja seda nimetatakse sünaptiliseks lõheks. Neurotransmitterid hajutatakse sünaptilises pilus, kuni nad leiavad oma spetsiifilised retseptorid. Kaks neuronit elektrilises sünapsis ühenduvad üksteisega füüsiliselt lünkühenduste kaudu; seetõttu on ruum väga väike.
