ความแตกต่างระหว่างเคมีไซแนปส์และไซแนปส์ไฟฟ้า (พร้อมตาราง)

ไซแนปส์เป็นโครงสร้างที่อำนวยความสะดวกในการส่งสัญญาณจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ในระบบประสาทมีการค้นพบไซแนปส์ สามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือเคมีได้ ไซแนปส์ทางไฟฟ้าและเคมีเป็นไซแนปส์พื้นฐานสองประเภทที่อาจจัดประเภทตามประเภทของสัญญาณ

โดยการนำเยื่อหุ้มพลาสมาของพวกมันเข้ามาใกล้กันที่ไซแนปส์ เซลล์ประสาทสองเซลล์ที่มีปฏิสัมพันธ์กันสามารถส่งสัญญาณได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เคมีไซแนปส์กับไซแนปส์ไฟฟ้า

ความแตกต่างระหว่างสารเคมีกับไซแนปส์ทางไฟฟ้าคือในไซแนปส์เคมี แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะถูกส่งทางเคมีผ่านทางสารสื่อประสาท ในขณะที่ในไซแนปส์ไฟฟ้า แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะถูกส่งทางไฟฟ้าผ่านทางโปรตีนแชนเนล ในฐานะที่เป็นสัญญาณไฟฟ้า แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะเดินทางผ่านเยื่อหุ้มแอกซอน ในกรณีของอดีต กล่าวคือ เคมีไซแนปส์ สัญญาณไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณเคมี ในทางกลับกัน ไซแนปส์ไฟฟ้าสามารถถ่ายทอดแรงกระตุ้นผ่านไอออนได้ ไซแนปส์ทางไฟฟ้าจึงเร็วกว่าไซแนปส์ทางเคมีมาก

การเชื่อมต่อไซแนปส์ทางเคมีสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์หรือเซลล์ประสาทและเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาท เซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทสามารถมีได้หลายประเภท เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์ต่อม เซลล์ประสาทสัมผัส) ไซแนปส์เชิงซ้อนของไซแนปส์เคมีแต่ละชนิดเป็นหน่วยพื้นฐานที่ลดค่าไม่ได้ซึ่งแสดงถึงค่าต่ำสุดที่เปลือยเปล่าสำหรับการส่งผ่านไซแนปส์ทางเคมีที่มีประสิทธิผล ส่วนประกอบทั้งสามคือองค์ประกอบพรีไซแนปติก (เช่น ปลายแอกซอน) ร่องไซแนปติก และองค์ประกอบโพสต์ซินแนปติก (เช่น กระดูกสันหลังเดนไดรต์)

ไซแนปส์ไฟฟ้าเป็นโครงสร้างที่ช่วยให้เซลล์ประสาทสองเซลล์โต้ตอบกันโดยใช้แรงกระตุ้นทางไฟฟ้ามากกว่าสารเคมี ในไซแนปส์ทางไฟฟ้า เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทพรีไซแนปติกและเซลล์ประสาทโพสต์ซินแนปติกจะอยู่ใกล้กันและรวมกันโดยสร้างจุดเชื่อมต่อช่องว่าง สัญญาณซึ่งอยู่ในรูปของกระแสไอออนิก จากนั้นจะไหลผ่านจุดเชื่อมต่อช่องว่าง ทำให้ส่งสัญญาณได้ Connexons ซึ่งเป็นช่องโปรตีนถูกใช้เพื่อสร้างจุดเชื่อมต่อช่องว่าง

ตารางเปรียบเทียบระหว่างไซแนปส์เคมีกับไซแนปส์ไฟฟ้า

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	เคมีไซแนปส์	ไซแนปส์ไฟฟ้า
คำนิยาม	ไซแนปส์เคมีคือการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์กับเซลล์ โดยที่สารสื่อประสาทส่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาทในทางเดียว	ไซแนปส์ทางไฟฟ้าคือการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ โดยที่แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะถูกส่งผ่านอย่างรวดเร็วโดยการใช้ไอออน
อุบัติเหต	ในสัตว์ชั้นสูงจะมีสารไซแนปส์ทางเคมีอยู่	สัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังตอนล่างมีไซแนปส์ไฟฟ้า
เที่ยวเดียว/สองทาง	ที่ไซแนปส์ของสารเคมี ข้อความจะถูกส่งไปในทิศทางเดียวเท่านั้น	ที่ไซแนปส์ไฟฟ้า ข้อความจะถูกส่งไปทั้งสองทิศทาง
ขนาดแหว่ง Synaptic	ขนาดของไซแนปส์เคมีค่อนข้างใหญ่ (10-20 นาโนเมตร)	ไซแนปส์ไฟฟ้าเป็นไซแนปส์รุ่นเล็ก (0.2 นาโนเมตร)
ตัวรับเคมีบำบัด	ในเคมีไซแนปส์ คีโมรีเซพเตอร์จะพบที่เยื่อหุ้มเซลล์หลังซินแนปส์	ตัวรับเคมีบำบัดไม่มีอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทหลังซินแนปติกของไซแนปส์ทางไฟฟ้า

เคมีไซแนปส์คืออะไร?

ไซแนปส์ทางเคมีเป็นตัวเชื่อมทางชีวภาพที่ช่วยให้เซลล์ประสาทส่งแรงกระตุ้นไปยังเซลล์อื่นๆ ได้ เช่นเดียวกับเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาท เช่น กล้ามเนื้อและต่อม ไซแนปส์ทางเคมีทำให้เซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลางสร้างวงจรได้ พวกเขามีบทบาทสำคัญในการคำนวณทางชีววิทยาที่สนับสนุนการรับรู้และความรู้ความเข้าใจ ปล่อยให้ระบบประสาทสื่อสารและควบคุมระบบอื่นๆ ของร่างกาย

รอยต่อของเซลล์โดยที่แรงกระตุ้นของเส้นประสาทถูกส่งไปในทิศทางเดียวโดยสารสื่อประสาทเรียกว่าการประสานทางเคมี เยื่อหุ้มเซลล์พรีซินแนปติกและหลังซินแนปติกเป็นเยื่อหุ้มพลาสมาสองประเภท เยื่อหุ้มเซลล์พรีซินแนปติกพบได้ในเซลล์พรีซินแนปติก ในขณะที่เยื่อหุ้มเซลล์ไซแนปส์พบได้ในเซลล์หลังซินแนปส์ ระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์พรีซินแนปติกและไซแนปส์หลังไซแนปติกคือช่องไซแนปติก

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าเติมช่องว่างระหว่างไซแนปส์ ช่องแคลเซียมแบบปิดด้วยแรงดันไฟฟ้าของเมมเบรนพรีซินแน็ปติกจะเปิดขึ้นเมื่อตรวจพบศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการที่ขั้วของเมมเบรนพรีซินแนปติก ความเข้มข้นของแคลเซียมไอออนในโพรงประสาทไซแนปติกอยู่ที่ประมาณ 10-3 โมลาร์ ในขณะที่ความเข้มข้นภายในเซลล์ประสาทโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 10-7 โมลาร์ แคลเซียมไอออนจะผ่านช่องแคลเซียมจากช่องไซแนปติกไปยังเซลล์ประสาทพรี-ไซแนปติก

สิ่งนี้จะเพิ่มระดับแคลเซียมภายในเซลล์ประสาทพรีไซแนปติก ทำให้ถุงน้ำซินแนปติกสามารถหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์ก่อนการประสานประสาทและสารสื่อประสาทเอ็กโซไซโทซิสเข้าไปในช่องไซแนปติก สารสื่อประสาทเหล่านี้ผ่านช่อง synaptic และผูกกับตัวรับบนเยื่อหุ้มเซลล์โพสต์-synaptic ทำให้เกิดการกระทำที่อาจเกิดขึ้นกับเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทหลังการสังเคราะห์

ไซแนปส์ไฟฟ้าคืออะไร?

ไซแนปส์ไฟฟ้าคือการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่แรงกระตุ้นของเส้นประสาทถูกส่งผ่านไอออน ไซแนปส์ไฟฟ้ามีแหว่ง synaptic เล็ก ๆ และจุดเชื่อมต่อแบบช่องว่างเชื่อมต่อเยื่อหุ้มพลาสมาทั้งสองเซลล์ของเซลล์ประสาท ทั้งในเยื่อหุ้มพรีซินแนปติกและเยื่อหุ้มหลังการประสานระหว่างช่องว่างประกอบรวมด้วยคู่ของแชนเนลโปรตีนที่จับคู่อย่างเหมาะสม

รูพรุนที่เกิดจากคู่ช่องสัญญาณแต่ละคู่มีขนาดใหญ่กว่าช่องไอออนทั่วไปอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ นอกจากไอออนแล้ว โมเลกุลขนาดใหญ่สามารถผ่านรอยต่อของช่องว่างเหล่านี้ได้ เมแทบอไลต์ภายในเซลล์และผู้ส่งสารที่สองจึงสามารถเดินทางระหว่างสองเซลล์ประสาทได้

แม้ว่าไซแนปส์ทางไฟฟ้าจะพบได้น้อยกว่าไซแนปส์ของสารเคมี แต่ก็มีการกระจายไปทั่วระบบประสาทและทำหน้าที่สำคัญและชัดเจน ไซแนปส์ทางไฟฟ้ามีลักษณะของสารสื่อประสาทที่แตกต่างจากไซแนปส์ทางเคมีอย่างสิ้นเชิง presynaptic และ postsynaptic membranes ของ Electric synapse นั้นค่อนข้างจะอยู่ใกล้กัน และ channel proteins จะสร้าง gap junctions ที่เชื่อมเข้าด้วยกัน กระแสสามารถไหลจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ถัดไปผ่านทางแยกช่องว่าง

โมเลกุลอื่นๆ รวมทั้ง ATP สามารถแทรกซึมผ่านรูพรุนของรอยต่อช่องว่างกว้าง นอกเหนือไปจากไอออนที่ถ่ายทอดกระแสนี้ ในทางกลับกัน ไซแนปส์ทางไฟฟ้ายอมให้ศักยภาพในการดำเนินการถูกส่งแบบพาสซีฟจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งผ่านรูพรุนของรอยต่อช่องว่าง

ความแตกต่างหลักระหว่างไซแนปส์เคมีและไซแนปส์ไฟฟ้า

บทสรุป

ไซแนปส์เคมีเป็นช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ซึ่งข้อมูลถูกส่งทางเคมีในรูปของโมเลกุลสารสื่อประสาท ไซแนปส์ทางไฟฟ้าคือช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่เชื่อมต่อกันด้วยแชนเนลโปรตีน ทำให้สัญญาณไฟฟ้าส่งผ่านไซแนปส์ได้โดยตรง ไซแนปส์ทางไฟฟ้าเร็วกว่าไซแนปส์ทางเคมี (กระแสไฟฟ้าไหลได้เร็วกว่าโมเลกุล และไม่ต้องการตัวรับ) แต่ก็ไม่ได้ผล

สารเคมีสามารถเพิ่มสัญญาณได้ แต่สัญญาณไฟฟ้าจะเท่าเดิมหรือน้อยกว่าหลังจากไซแนปส์ ช่องว่างสองรูปแบบที่เกิดขึ้นระหว่างเซลล์ประสาทคือสารเคมีและไซแนปส์ทางไฟฟ้า แรงกระตุ้นของเส้นประสาทถูกส่งผ่านประสาททั้งสองประเภท สารสื่อประสาทถูกใช้โดยสารเคมีในการถ่ายโอนแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ในทางกลับกัน ไซแนปส์ไฟฟ้าส่งศักย์ไฟฟ้ากระทำผ่านไอออนที่ผ่านรอยต่อของช่องว่าง

ลักษณะการส่งสัญญาณข้ามช่องเชื่อมซินแนปส์ในไซแนปส์แต่ละประเภทคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างไซแนปส์ทางเคมีและทางไฟฟ้า

อ้างอิง