Hauptunterschied - Chemische und elektrische Synapse
Chemische und elektrische Synapsen sind spezialisierte biologische Strukturen im Nervensystem. Sie verbinden Neuronen miteinander und übertragen Signale über die Neuronen. Der Hauptunterschied zwischen chemischer und elektrischer Synapse ist ihre Methode zur Signalübertragung; chemische Synapsenpasssignale in Form von chemischen Molekülen, die als Neurotransmitter bezeichnet werden, während elektrische Synapsen Signale in Form von elektrischen Signalen ohne Verwendung von Molekülen übertragen. Die Struktur der chemischen Synapse und der elektrischen Synapse unterscheidet sich aufgrund ihrer Wirkungsweise ebenfalls geringfügig voneinander.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist Synapse
3. Was ist chemische Synapse
4. Was ist elektrische Synapse
5. Vergleich nebeneinander - chemische und elektrische Synapse
6. Zusammenfassung
Was ist eine Synapse?
Eine Synapse kann als eine Struktur definiert werden, die die Übertragung von Signalen von einem Neuron zum benachbarten Neuron vermittelt. Synapsen finden sich im Nervensystem. Sie können entweder elektrische oder chemische Signale übertragen. Synapsen können nach dieser Art von Signal in zwei Haupttypen eingeteilt werden: elektrische Synapse und chemische Synapse. An der Synapse kommen die kommunizierenden zwei Neuronen durch ihre Plasmamembranen näher, um das Signal genau und effizient weiterzuleiten. Das Neuron, das das Signal sendet, besteht aus dem präsynaptischen Ende, während das Neuron, das das Signal empfängt, aus dem postsynaptischen Ende besteht. Diese Enden sind in Axon bzw. Dendrit / Soma zu sehen.
Was ist chemische Synapse?
Die chemische Synapse ist eine biologische Struktur, die sich zwischen zwei Neuronen oder zwischen einem Neuron und einer nichtneuronalen Zelle befindet. Ihre Hauptfunktion besteht darin, über chemische Botenstoffe miteinander zu kommunizieren, wie in Abbildung 01 dargestellt. Diese chemischen Botenstoffe werden als Neurotransmitter bezeichnet. Neurotransmitter werden in den kleinen Vesikeln produziert und verpackt, die als synaptische Vesikel bekannt sind. Synaptische Vesikel sind mit Neurotransmittern gefüllt und reichern sich nahe dem präsynaptischen Ende des präsynaptischen Neurons an. Wenn sich das Aktionspotential in der präsynaptischen Neuronenmembran ändert, werden diese Neurotransmitter durch Exozytose in einen Raum freigesetzt, der als synaptische Spalte bezeichnet wird. Sobald diese Neurotransmitter in die synaptische Spalte eintreten, binden sie an die spezifischen Rezeptoren, die sich auf der Oberfläche des postsynaptischen Neurons befinden, und geben die Information. Dies ist die Art der chemischen Signalübertragung, die an der chemischen Synapse auftritt; Daher sind diese Strukturen von größter Bedeutung, um das Nervensystem ohne Kollaps zu verbinden. Die Signalübertragung durch chemische Synapse erfolgt nur in eine Richtung.
Ein Organismus enthält eine große Anzahl chemischer Synapsen in seinem Nervensystem. Ein Erwachsener kann 1000 bis 5000 Billionen chemische Synapsen im Zentralnervensystem haben. Diese Anzahl kann mit dem Alter variieren.
Abbildung 1: Chemische Synapse
Was ist eine elektrische Synapse?
Eine elektrische Synapse ist eine Struktur, die es zwei Neuronen ermöglicht, über elektrische Signale ohne chemische Beteiligung miteinander zu kommunizieren. In einer elektrischen Synapse kommen sich die präsynaptische Neuronenmembran und die postsynaptische Neuronenmembran extrem nahe und verbinden sich, indem sie einen Kanal bilden, der als Gap Junction bezeichnet wird (siehe Abbildung 2). Dann fließt das Signal in Form eines Ionenstroms durch den Gap Junction passiv, so dass die Signalübertragung möglich ist. Ein Gap Junction wird unter Verwendung von Proteinkanälen gebildet, die als Connexons bezeichnet werden. Connexons sind röhrenförmige Proteine, die zwei Neuronen passieren.
Abbildung_2: Connexon- und Connexin-Struktur
Was ist der Unterschied zwischen chemischer und elektrischer Synapse?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Chemische vs elektrische Synapse |
|
| In der chemischen Synapse erfolgt die Signalübertragung über chemische Moleküle, die als Neurotransmitter bezeichnet werden. | Bei der elektrischen Synapse erfolgt die Signalübertragung in Form von elektrischen Signalen ohne Verwendung von Molekülen. |
| Änderung von Signalen | |
| Die Signale werden während der Übertragung geändert. | Die Signale werden während der Übertragung nicht geändert. |
| Freigabe von Signalen | |
| Neurotransmitter werden durch Exozytose freigesetzt und in die Synapsenspalte diffundiert und dann an Rezeptoren gebunden. | Elektrisches Signal wird über Gap Junctions geleitet. |
| Raum zwischen zwei Neuronen | |
| Der Abstand zwischen dem prä- und dem postsynaptischen Ende ist größer. | Der Abstand zwischen dem prä- und dem postsynaptischen Ende ist sehr klein. |
| Signalrichtung | |
| Die Signalübertragung erfolgt nur in eine Richtung. | Die Signalübertragung kann in beide Richtungen erfolgen. |
| Energieverbrauch | |
| Die Signalübertragung benötigt Energie. Es ist also ein aktiver Prozess. | Die Signalübertragung erfolgt ohne Energieverbrauch. Es ist also ein passiver Prozess. |
| Übertragungsgeschwindigkeit | |
| Die Signalübertragung erfolgt mit mäßiger Geschwindigkeit. | Die Signalübertragung ist extrem schnell. |
Zusammenfassung - Chemische vs elektrische Synapse
Es gibt zwei Haupttypen von Synapsen, die als chemische und elektrische Synapsen bezeichnet werden. Die chemische Synapse verwendet Chemikalien, die als Neurotransmitter bezeichnet werden, um Signale entlang der Neuronen zu übertragen, und erleichtert eine unidirektionale Übertragung. Die elektrische Synapse verwendet einen Ionenstrom, um Signale entlang der Neuronen zu übertragen, und erleichtert die Übertragung in beide Richtungen. Der Raum zwischen zwei Neuronen in der chemischen Synapse ist größer und wird als synaptische Spalte bezeichnet. Neurotransmitter werden in die synaptische Spalte diffundiert, bis sie ihre spezifischen Rezeptoren finden. Zwei Neuronen in der elektrischen Synapse sind durch Gap Junctions physikalisch miteinander verbunden. Daher ist der Raum sehr klein.
