Belangrijk verschil - Chemische versus elektrische synaps
Chemische en elektrische synapsen zijn gespecialiseerde biologische structuren die in het zenuwstelsel worden aangetroffen; ze verbinden neuronen met elkaar en zenden signalen over de neuronen. Het belangrijkste verschil tussen chemische en elektrische synaps is hun methode voor het verzenden van signalen; chemische synaps geeft signalen door in de vorm van chemische moleculen die neurotransmitters worden genoemd, terwijl elektrische synaps signalen verzendt in de vorm van elektrische signalen zonder het gebruik van moleculen. De structuur van chemische synaps en elektrische synaps verschilt ook enigszins van elkaar vanwege hun werkingsmechanisme.
Wat is een synaps?
Een synaps kan worden gedefinieerd als een structuur die de overdracht van signalen van het ene neuron naar het aangrenzende neuron bemiddelt. Synapsen bevinden zich in het zenuwstelsel. Ze kunnen elektrische signalen of chemische signalen overbrengen. Synapsen kunnen volgens dit type signaal in twee hoofdtypen worden ingedeeld: elektrische synaps en chemische synaps. Bij de synaps komen de communicerende twee neuronen dichterbij door hun plasmamembranen om het signaal nauwkeurig en efficiënt door te geven. Het neuron dat het signaal verzendt, bestaat uit het presynaptische uiteinde, terwijl het neuron dat het signaal ontvangt uit het postsynaptische uiteinde bestaat. Deze uiteinden zijn respectievelijk te zien in axon en dendriet/soma.
Wat is chemische synaps?
Chemische synaps is een biologische structuur die kan worden gevonden tussen twee neuronen of tussen een neuron en een niet-neuronale cel en de belangrijkste functie ervan is om met elkaar te communiceren via chemische boodschappers, zoals weergegeven in figuur 01. Deze chemische boodschappers staan bekend als neurotransmitters. Neurotransmitters worden geproduceerd en verpakt in de kleine blaasjes die bekend staan als synaptische blaasjes. Synaptische blaasjes zijn gevuld met neurotransmitters en hopen zich op nabij het presynaptische uiteinde van het presynaptische neuron. Wanneer de actiepotentiaal verandert in het presynaptische neuronmembraan, worden deze neurotransmitters door exocytose afgegeven aan een ruimte die synaptische spleet wordt genoemd. Zodra deze neurotransmitters de synaptische spleet binnengaan, binden ze zich aan de specifieke receptoren op het oppervlak van het postsynaptische neuron en geven de informatie. Dit is het type chemische signaaloverdracht dat plaatsvindt bij de chemische synaps; deze structuren zijn dus van het grootste belang om het zenuwstelsel te verbinden zonder instorting. Signaaloverdracht via chemische synaps vindt slechts in één richting plaats.
Eén organisme bevat een enorm aantal chemische synapsen in zijn zenuwstelsel. Een volwassene kan 1000 tot 5000 biljoen chemische synapsen in het centrale zenuwstelsel hebben. Dit aantal kan variëren met de leeftijd.
Figuur_1: Chemische synaps
Wat is een elektrische synaps?
Een elektrische synaps is een structuur die ervoor zorgt dat twee neuronen met elkaar kunnen communiceren via elektrische signalen zonder enige chemische tussenkomst. In een elektrische synaps komen het presynaptische neuronmembraan en het postsynaptische neuronmembraan extreem dichter bij elkaar en verbinden ze door een kanaal genaamd gap junction te maken, zoals weergegeven in figuur 2. Dan stroomt het signaal in de vorm van ionische stroom door de gap junction passief, waardoor de signaaloverdracht mogelijk is. Een gap junction wordt gevormd met behulp van eiwitkanalen die connexons worden genoemd. Connexons zijn buisachtige eiwitten die een doorgang maken door twee neuronen.
Figuur_2: Connexon- en connexine-structuur
Wat is het verschil tussen chemische en elektrische synaps?
Chemische versus elektrische synaps |
|
| In chemische synaps vindt signaaloverdracht plaats via chemische moleculen die neurotransmitters worden genoemd. | In elektrische synaps vindt signaaloverdracht plaats in de vorm van elektrische signalen zonder het gebruik van moleculen. |
| Wijziging van signalen | |
| Signalen worden gewijzigd tijdens de verzending. | Signalen worden niet gewijzigd tijdens de transmissie. |
| Uitgifte van signalen | |
| Neurotransmitters worden vrijgegeven door exocytose en verspreid in de synapsspleet en worden vervolgens gebonden aan receptoren. | Elektrisch signaal passeren via gap junctions. |
| Ruimte tussen twee neuronen | |
| De ruimte tussen de pre- en postsynaptische uiteinden is groter. | De ruimte tussen de pre- en postsynaptische uiteinden is erg klein. |
| Signaalrichting | |
| Signaaloverdracht vindt slechts in één richting plaats. | Signaaloverdracht kan in beide richtingen plaatsvinden. |
| Energieverbruik | |
| Signaaloverdracht vereist energie. Het is dus een actief proces. | Signaaloverdracht gebeurt zonder energie te verbruiken. Het is dus een passief proces. |
| Snelheid van verzending | |
| Signaaloverdracht gebeurt met een matige snelheid. | Signaaloverdracht is extreem snel. |
Samenvatting – Chemische versus elektrische synaps
Er zijn twee hoofdtypen synapsen die chemische en elektrische synapsen worden genoemd. Chemische synaps gebruikt chemicaliën die neurotransmitters worden genoemd om signalen langs de neuronen te verzenden en een unidirectionele transmissie mogelijk te maken. Elektrische synaps gebruikt een ionenstroom om signalen langs de neuronen te verzenden en vergemakkelijkt de overdracht in beide richtingen. De ruimte tussen twee neuronen in de chemische synaps is groter en staat bekend als synaptische spleet. Neurotransmitters worden verspreid in de synaptische spleet totdat ze hun specifieke receptoren vinden. Twee neuronen in de elektrische synaps zijn fysiek met elkaar verbonden via gap junctions; daarom is de ruimte erg klein.
