Sinaps, bir nörondan diğerine sinyal iletimini kolaylaştıran bir yapıdır. Nörolojik sistemde sinapslar keşfedilir. Onlar tarafından elektriksel veya kimyasal sinyaller gönderilebilir. Elektriksel ve kimyasal sinapslar, sinyal türüne göre kategorize edilebilecek iki temel sinaps türüdür.
Plazma zarlarını sinapsta birbirine yaklaştırarak, etkileşen iki nöron, sinyali daha doğru ve etkili bir şekilde aktarabilir.
Kimyasal Sinaps ve Elektriksel Sinaps
Kimyasal ve elektriksel sinaps arasındaki fark, kimyasal bir sinapsta sinir impulsunun kimyasal olarak nörotransmiterler yoluyla gönderilmesi, elektriksel bir sinapsta sinir impulsunun elektriksel olarak kanal proteinleri yoluyla iletilmesidir. Bir elektrik sinyali olarak, sinir uyarıları akson zarından geçer. Birincisi, yani kimyasal sinaps durumunda, bir elektrik sinyali kimyasal bir sinyale dönüştürülür. Öte yandan elektriksel bir sinaps, uyarıyı iyonlar aracılığıyla iletebilir. Bu nedenle elektriksel sinapslar kimyasal sinapslardan çok daha hızlıdır.
Kimyasal sinaps bağlantıları, iki nöron arasında veya bir nöron ile nöronal olmayan bir hücre arasında oluşturulabilir. Nöronal olmayan hücre, kas hücresi, salgı hücresi, duyu hücresi gibi çeşitli tiplerde olabilir. Her kimyasal sinapsın sinaptik kompleksi, etkili kimyasal sinaptik iletim için minimum minimumu temsil eden indirgenemez bir temel birimdir. Üç bileşen, presinaptik eleman (akson terminali gibi), sinaptik yarık ve postsinaptik elemandır (dendritik omurga gibi).
Elektriksel sinaps, iki nöronun kimyasallar yerine elektriksel uyarılar kullanarak birbirleriyle etkileşime girmesine izin veren bir yapıdır. Elektriksel bir sinapsta, presinaptik nöronun ve postsinaptik nöronun zarları birbirine oldukça yakınlaşır ve bir boşluk kavşağı oluşturarak birleşir. İyonik akım biçimindeki sinyal, daha sonra boşluk bağlantısı boyunca pasif olarak akar ve sinyalin gönderilmesini sağlar. Protein kanalları olan Connexons, bir boşluk bağlantısı oluşturmak için kullanılır.
Kimyasal Sinaps ve Elektriksel Sinaps Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | kimyasal sinaps | Elektriksel Sinaps |
| Tanım | Kimyasal bir sinaps, nörotransmiterlerin sinir uyarılarını bir şekilde gönderdiği hücreden hücreye bağlantıdır. | Elektriksel sinaps, sinir uyarılarının iyonların kullanımıyla hızla iletildiği iki sinir hücresi arasındaki hücre bağlantısıdır. |
| oluşum | Daha yüksek hayvanlarda kimyasal sinapslar bulunur. | Alt omurgalılar ve omurgasızlar elektriksel sinapslara sahiptir. |
| Tek yönlü/İki yönlü | Kimyasal bir sinapsta mesajlar sadece bir yönde gönderilir. | Elektriksel bir sinapsta mesajlar her iki yönde de gönderilir. |
| Sinaptik yarık boyutu | Kimyasal sinapsın boyutu oldukça büyüktür (10-20 nm). | Elektrik sinaps, sinapsların (0,2 nm) daha küçük bir versiyonudur. |
| kemo-reseptörler | Kimyasal sinapslarda, sinaptik sonrası zarda kemo-reseptörler bulunur. | Elektrik sinapslarının sinaptik sonrası zarında kemo-reseptörler yoktur. |
Kimyasal Sinaps Nedir?
Kimyasal sinapslar, nöronların birbirlerine ve ayrıca kaslar ve bezler gibi nöronal olmayan hücrelere impuls göndermesine izin veren biyolojik bağlayıcılardır. Kimyasal sinapslar, merkezi sinir sistemindeki nöronların devreler oluşturmasını sağlar. Algı ve bilişi destekleyen biyolojik hesaplamalarda kritik bir rol oynarlar. Sinir sisteminin diğer vücut sistemleriyle iletişim kurmasını ve kontrol etmesini sağlarlar.
Sinir uyarılarının nörotransmitterler tarafından bir yönde iletildiği hücre bağlantılarına kimyasal sinapslar denir. Sinaptik öncesi ve sinaptik sonrası zarlar, iki tip plazma zarıdır. Sinaptik öncesi zarlar sinaptik öncesi hücrelerde bulunurken, sinaptik sonrası hücrelerde postsinaptik zarlar bulunur. Sinaptik öncesi ve sinaptik sonrası zarlar arasında sinaptik yarık bulunur.
İnterstisyel sıvı, sinapslar arasındaki boşluğu doldurur. Presinaptik zarın terminalinde bir aksiyon potansiyeli tespit edildiğinde, presinaptik zarın voltaj kapılı kalsiyum kanalları açılır. Sinaptik aralıktaki kalsiyum iyonu konsantrasyonu yaklaşık 10-3 M iken, sinir hücrelerinin içindeki konsantrasyon tipik olarak 10-7 M'dir. Kalsiyum iyonları, sinaptik aralıktan sinaptik öncesi sinir hücresine kalsiyum kanallarından geçer.
Bu, presinaptik sinir hücresi içindeki kalsiyum seviyelerini yükselterek, sinaptik veziküllerin pre-sinaptik zar ve ekzositoz nörotransmitterleri ile sinaptik yarık içinde kaynaşmasına izin verir. Bu nörotransmiterler sinaptik yarıktan geçer ve sinaptik sonrası zardaki reseptörlere bağlanır. Post-sinaptik nöronun zarında bir aksiyon potansiyelinin uyarılmasına neden olurlar.
Elektriksel Sinaps Nedir?
Elektriksel sinaps, sinir uyarılarının iyonlar aracılığıyla iletildiği sinir hücreleri arasındaki bağlantıdır. Elektriksel bir sinaps, küçük bir sinaptik yarığa sahiptir ve nöronların iki plazma zarını birbirine bağlayan bir boşluk bağlantısı vardır. Hem sinaptik öncesi hem de sinaptik sonrası zarlarda, bir boşluk bağlantısı, uygun şekilde eşleştirilmiş kanal protein çiftlerini içerir.
Her kanal çiftinin oluşturduğu gözenek, geleneksel bir iyon kanalınınkinden önemli ölçüde daha büyüktür. Sonuç olarak, iyonlara ek olarak, büyük moleküller bu boşluk bağlantılarından geçebilir. Hücre içi metabolitler ve ikinci haberciler bu nedenle iki nöron arasında seyahat edebilir.
Elektrik sinapsları kimyasal sinapslardan daha az yaygın olsa da, sinir sistemi boyunca dağılırlar ve temel ve farklı rollere hizmet ederler. Elektrik sinapsları, kimyasal sinapslardan tamamen farklı bir sinir iletimine sahiptir. Bir elektrik sinapsının presinaptik ve postsinaptik zarları nispeten birbirine yakındır ve kanal proteinleri onları fiziksel olarak birbirine bağlayan boşluk bağlantıları üretir. Akım, boşluk bağlantıları yoluyla bir hücreden diğerine akabilir.
ATP dahil diğer moleküller, bu akımı taşıyan iyonlara ek olarak geniş aralıklı bağlantı gözeneklerinden geçebilir. Elektrik sinapsları ise aksiyon potansiyelinin boşluk bağlantılarının gözenekleri aracılığıyla bir nörondan diğerine pasif olarak iletilmesine izin verir.
Kimyasal Sinaps ve Elektriksel Sinaps Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Kimyasal bir sinaps, bilginin nörotransmitter molekülleri şeklinde kimyasal olarak gönderildiği iki nöron arasındaki bir boşluktur. Elektriksel sinaps, kanal proteinleriyle birbirine bağlanan iki nöron arasındaki boşluktur ve elektrik sinyalinin sinaps boyunca doğrudan geçmesine izin verir. Elektrik sinapsları, kimyasal sinapslardan daha hızlıdır (elektrik, moleküllerden daha hızlı akar ve reseptör gerektirmezler), ancak kazançları yoktur.
Kimyasallar bir sinyali artırabilir, ancak bir sinapstan sonra elektrik sinyalleri her zaman aynı veya daha azdır. Sinir hücreleri arasında ortaya çıkan iki boşluk türü, kimyasal sinapslar ve elektriksel sinapslardır. Sinir uyarıları her iki sinaps türü aracılığıyla gönderilir. Nörotransmiterler, sinir uyarılarını aktarmak için kimyasal sinapslar tarafından kullanılır. Elektrik sinapsları ise boşluk bağlantılarından geçen iyonlar aracılığıyla aksiyon potansiyellerini iletir.
Her bir sinaps türünde sinaptik yarıktan geçen sinyal iletim şekli, kimyasal ve elektriksel sinapslar arasındaki temel ayrımdır.
