הבדל מפתח - סינפסה כימית לעומת חשמלית
סינפסות כימיות וחשמליות הן מבנים ביולוגיים מיוחדים המצויים במערכת העצבים; הם מחברים נוירונים יחד ומעבירים אותות על פני הנוירונים. ההבדל העיקרי בין סינפסה כימית לחשמלית הוא שיטת העברת האותות שלהם; סינפסה כימית מעבירה אותות בצורה של מולקולות כימיות הנקראות נוירוטרנסמיטורים ואילו סינפסה חשמלית מעבירה אותות בצורה של אותות חשמליים ללא שימוש במולקולות. גם המבנה של סינפסה כימית וסינפסה חשמלית שונה מעט זה מזה בגלל אופן פעולתן.
מהי סינפסה?
ניתן להגדיר סינפסה כמבנה המתווך את העברת האותות מנוירון אחד לנוירון הסמוך. סינפסות נמצאות במערכת העצבים. הם יכולים להעביר אותות חשמליים או אותות כימיים. ניתן לסווג סינפסות שני סוגים עיקריים לפי סוג האות הזה: סינפסה חשמלית וסינפסה כימית. בסינפסה, שני הנוירונים המתקשרים מתקרבים על ידי ממברנות הפלזמה שלהם כדי להעביר את האות בצורה מדויקת ויעילה. הנוירון ששולח את האות מורכב מהקצה הפרה-סינפטי בעוד שהנוירון שמקבל את האות מורכב מהקצה הפוסט-סינפטי. ניתן לראות את הקצוות הללו באקסון ובדנדריט/סומה בהתאמה.
מהי סינפסה כימית?
סינפסה כימית היא מבנה ביולוגי שניתן למצוא בין שני נוירונים או בין נוירון ותא לא עצבי ותפקידה העיקרי הוא לתקשר זה עם זה באמצעות שליחים כימיים כפי שמוצג באיור 01.שליחים כימיים אלו ידועים בתור נוירוטרנסמיטורים. נוירוטרנסמיטורים מיוצרים ונארזים בתוך השלפוחיות הקטנות הידועות בשם שלפוחיות סינפטיות. שלפוחיות סינפטיות מלאות במעבירים עצביים ומצטברות ליד הקצה הפרה-סינפטי של הנוירון הפרה-סינפטי. כאשר פוטנציאל הפעולה משתנה בקרום הנוירון הפרה-סינפטי, הנוירוטרנסמיטורים הללו משתחררים על ידי אקסוציטוזיס לחלל הנקרא שסע סינפטי. ברגע שהנוירוטרנסמיטורים הללו נכנסים לתוך השסע הסינפטי, הם נקשרים לקולטנים הספציפיים הממוקמים על פני הנוירון הפוסט-סינפטי ונותנים את המידע. זהו סוג העברת האותות הכימית המתרחשת בסינפסה הכימית; לפיכך, למבנים אלה יש חשיבות עליונה כדי לחבר את מערכת העצבים ללא קריסה. העברת אותות באמצעות סינפסה כימית מתרחשת בכיוון אחד בלבד.
אורגניזם אחד מכיל מספר עצום של סינפסה כימית במערכת העצבים שלו. למבוגר עשויות להיות 1000 עד 5000 טריליון סינפסות כימיות במערכת העצבים המרכזית. מספר זה עשוי להשתנות בהתאם לגיל.
Figure_1: סינפסה כימית
מהי סינפסה חשמלית?
סינפסה חשמלית היא מבנה המאפשר לשני נוירונים לתקשר זה עם זה באמצעות אותות חשמליים ללא כל מעורבות כימית. בסינפסה חשמלית, קרום נוירון קדם-סינפטי וקרום נוירון פוסט-סינפטי מתקרבים זה לזה בצורה קיצונית ומתחברים על ידי יצירת תעלה הנקראת gap junction כפי שמוצג באיור 2. ואז האות שהוא בצורה של זרם יוני, זורם דרך צומת הפער באופן פסיבי, המאפשר את העברת האות. צומת פער נוצר באמצעות תעלות חלבון הנקראות קונקסונים. קונקסונים הם חלבונים דמויי צינור שעושים מעבר דרך שני נוירונים.
Figure_2: Connexon ו-connexin structure
מה ההבדל בין סינפסה כימית לחשמלית?
סינפסה כימית לעומת חשמל |
|
| בסינפסה כימית, העברת האות מתרחשת דרך מולקולות כימיות הנקראות נוירוטרנסמיטורים. | בסינפסה חשמלית, העברת אותות מתרחשת בצורה של אותות חשמליים ללא שימוש במולקולות. |
| שינוי אותות | |
| האותות משתנים במהלך השידור. | האותות אינם משתנים במהלך השידור. |
| שחרור אותות | |
| משדרים עצביים משתחררים על ידי אקסוציטוזיס ומתפזרים במסוע הסינפסיס ואז נקשרים לקולטנים. | מעבר אות חשמלי דרך צמתים מרווחים. |
| רווח בין שני נוירונים | |
| הרווח בין הקצוות הקדם לפוסט-סינפטיים גדול יותר. | הרווח בין הקצוות הקדם לפוסט-סינפטיים קטן מאוד. |
| כיוון האות | |
| שידור האותות מתרחש רק לכיוון אחד. | שידור האותות יכול להתרחש בשני הכיוונים. |
| צריכת אנרגיה | |
| העברת אותות דורשת אנרגיה. אז זה תהליך פעיל. | העברת אותות מתרחשת ללא ניצול אנרגיה. אז זה תהליך פסיבי. |
| מהירות שידור | |
| העברת האותות מתרחשת במהירות מתונה. | העברת האותות מהירה במיוחד. |
סיכום – סינפסה כימית לעומת חשמלית
ישנם שני סוגים עיקריים של סינפסות הנקראות סינפסות כימיות וחשמליות. סינפסה כימית משתמשת בכימיקלים הנקראים נוירוטרנסמיטורים כדי להעביר אותות לאורך הנוירונים ומאפשרת העברה חד-כיוונית. סינפסה חשמלית משתמשת בזרם יוני כדי להעביר אותות לאורך הנוירונים ומקלה על העברה בשני הכיוונים. המרווח בין שני נוירונים בסינפסה הכימית גדול יותר ומכונה שסע סינפטי. נוירוטרנסמיטורים מפוזרים במרווח הסינפטי עד שהם מוצאים את הקולטנים הספציפיים שלהם.שני נוירונים בסינפסה החשמלית מתחברים זה לזה פיזית דרך צומת פערים; לפיכך, החלל קטן מאוד.
