Belangrijkste verschil - Chemische versus elektrische synaps

Chemische synaps en elektrische synaps zijn twee soorten gaten die optreden tussen zenuwcellen in het zenuwstelsel. De grootste verschil tussen chemische synaps en elektrische synaps is dat: in een chemische synaps passeert de zenuwimpuls chemisch door middel van neurotransmitters, terwijl een elektrische synaps is verbonden via kanaaleiwitten. Zenuwimpulsen gaan door het membraan van het axon als een elektrisch signaal. Dit elektrische signaal wordt bij een chemische synaps omgezet in een chemisch signaal. Maar in een elektrische synaps kan de impuls worden overgedragen zoals het is door middel van ionen. Daarom zijn elektrische synapsen veel sneller dan de chemische synapsen.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is een chemische synaps? – Definitie, kenmerk 2. Wat is een elektrische synaps? - Definitie, kenmerken 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen chemische en elektrische synaps? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen chemische en elektrische synaps? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: kanaaleiwitten, chemisch signaal, chemische synaps, elektrisch signaal, elektrische synaps, neurotransmitters

Wat is een chemische synaps?

Een chemische synaps verwijst naar de celverbindingen waardoor de zenuwimpulsen in één richting worden overgedragen door middel van neurotransmitters. De twee plasmamembranen worden pre-synaptische en postsynaptische membranen genoemd. Het presynaptische membraan bevindt zich in de presynaptische cel en het postsynaptische membraan bevindt zich in de postsynaptische cel. De synaptische spleet bevindt zich tussen de pre-synaptische en postsynaptische membranen. Een chemische synaps wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Chemische synaps

De synapsspleet is gevuld met interstitiële vloeistof. Wanneer een actiepotentiaal wordt ontvangen op het uiteinde van het presynaptische membraan, worden de spanningsafhankelijke calciumkanalen van het presynaptische membraan geopend. Over het algemeen is de concentratie van de calciumionen in de synaptische spleet 10-3 M, en die van de binnenkant van zenuwcellen is 10-7 M. Daarom verplaatsen calciumionen zich van de synaptische spleet naar de pre-synaptische zenuwcel via calcium. kanalen. Dit verhoogt de calciumconcentratie in de presynaptische zenuwcel, waardoor de synaptische blaasjes kunnen fuseren met het presynaptische membraan om neurotransmitters af te geven aan de synaptische spleet door exocytose. Deze neurotransmitters diffunderen door de synaptische spleet om te binden aan de receptoren in het postsynaptische membraan. Ze induceren een actiepotentiaal op het membraan van het postsynaptische neuron.

Wat is een elektrische synaps?

Een elektrische synaps verwijst naar celverbindingen tussen zenuwcellen waardoor de overdracht van zenuwimpulsen plaatsvindt door middel van ionen. De synaptische spleet van een elektrische synaps is klein en de twee plasmamembranen van de neuronen zijn met elkaar verbonden via een gap junction. Eén gap junction bevat nauwkeurig uitgelijnde kanaaleiwitparen in zowel pre-synaptische als postsynaptische membranen. Elk kanaalpaar vormt een porie, die veel groter is dan de porie van een typisch ionkanaal. Daarom kunnen naast de ionen ook grote moleculen door deze spleetovergangen worden getransporteerd. Daarom kunnen intracellulaire metabolieten en tweede boodschappers door twee neuronen gaan. Elektrische synapsen maken echter de passieve overdracht van het actiepotentiaal door de poriën van de gap junctions van het ene neuron naar het tweede neuron mogelijk. De structuur van de elektrische synapsen is weergegeven in figuur 2.

Figuur 2: Elektrische synapsen

De overdracht van de actiepotentialen kan in beide richtingen plaatsvinden via een elektrische synaps. Bovendien is de transmissiesnelheid van de actiepotentialen zeer hoog. De elektrische synapsen zijn voornamelijk betrokken bij het synchroniseren van de activiteit van een groep neuronen. De neuronen in de hypothalamus bevatten elektrische synapsen, die de actiepotentialen van veel neuronen tegelijkertijd afvuren.

Overeenkomsten tussen chemische en elektrische synaps

Verschil tussen chemische en elektrische synaps

Definitie

Chemische synaps: Een chemische synaps is een cel-naar-cel verbinding waardoor zenuwimpulsen door middel van neurotransmitters in één richting worden overgedragen.

Elektrische synaps: Een elektrische synaps is een celverbinding tussen twee zenuwcellen waardoor een snelle overdracht van zenuwimpulsen plaatsvindt door middel van ionen.

Voorval

Chemische synaps: Chemische synapsen worden gevonden in hogere gewervelde dieren.

Elektrische synaps: Elektrische synapsen worden gevonden in lagere gewervelde dieren en ongewervelde dieren.

Wijze van overdracht van zenuwimpulsen

Chemische synaps: De zenuwimpulsen zenden als een chemisch signaal door middel van neurotransmitters bij een chemische synaps.

Elektrische synaps: De zenuwimpulsen zenden als een elektrisch signaal door gap junctions of bruggen met lage weerstand bij een elektrische synaps.

Eenrichtingsverkeer/Tweerichtingsverkeer

Chemische synaps: De overdracht van signalen vindt in één richting plaats bij een chemische synaps.

Elektrische synaps: De overdracht van signalen vindt in twee richtingen plaats bij een elektrische synaps.

Grootte van de synaptische spleet

Chemische synaps: De chemische synaps is groot (10-20 nm).

Elektrische synaps: De elektrische synaps is kleiner (0,2 nm).

Synaptische blaasjes en mitochondriën

Chemische synaps: Chemische synaptische knoppen bevatten synaptische blaasjes en een groot aantal mitochondriën.

Elektrische synaps: Elektrische synaptische knoppen bevatten geen synaptische blaasjes en zeer weinig mitochondriën.

Chemoreceptoren

Chemische synaps: Chemoreceptoren zijn aanwezig op het postsynaptische membraan in chemische synapsen.

Elektrische synaps: Chemoreceptoren zijn afwezig op het postsynaptische membraan in de elektrische synapsen.

Snelheid van de overdracht van signalen

Chemische synaps: De overdracht van informatie bij een chemische synaps is traag.

Elektrische synaps: De overdracht van informatie bij een elektrische synaps gebeurt met hoge snelheid.

Kwetsbaarheid voor vermoeidheid

Chemische synaps: Chemische synapsen zijn kwetsbaarder voor vermoeidheid.

Elektrische synaps: Elektrische synapsen zijn minder kwetsbaar voor vermoeidheid.

Gevoeligheid voor hypoxie en pH

Chemische synaps: Chemische synapsen zijn gevoelig voor hypoxie en pH.

Elektrische synaps: Elektrische synapsen zijn ongevoelig voor hypoxie en pH.

Locatie in het lichaam

Chemische synaps: Chemische synapsen worden gevonden in de meeste neuronovergangen.

Elektrische synaps: Elektrische synapsen worden gevonden in het netvlies, de bulbus olfactorius, de hersenschors, de laterale vestibulaire kern en de hippocampus.

Conclusie

Chemische synapsen en elektrische synapsen zijn de twee soorten gaten die optreden tussen zenuwcellen. Beide soorten synapsen zenden zenuwimpulsen uit. Chemische synapsen brengen zenuwimpulsen over door middel van neurotransmitters. Maar elektrische synapsen zenden de actiepotentialen uit door middel van ionen die door gap junctions gaan. Het belangrijkste verschil tussen chemische synapsen en elektrische synapsen is de wijze van overdracht van signalen door de synaptische spleet in elk type synapsen.

Verwijzing:

1. Purves, Dale. "Chemische synapsen." Neurowetenschap. 2e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 12 september 2017. 2. Purves, Dale. "Elektrische synapsen." Neurowetenschap. 2e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 12 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "1225 Chemical Synapse" door OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. "Gap cell junction-nl" door Mariana Ruiz LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia