主な違い – 化学シナプスと電気シナプス
化学シナプスと電気シナプスは、神経系の神経細胞間に生じる 2 種類のギャップです。 主な違い 化学シナプスと電気シナプスの違いは、化学シナプスでは神経インパルスが神経伝達物質を介して化学的に伝達されるのに対し、電気シナプスはチャネル タンパク質を介して接続されていることです。 .神経インパルスは、電気信号として軸索の膜を通過します。この電気信号は、化学シナプスで化学信号に変換されます。しかし、電気シナプスでは、イオンによってインパルスをそのまま伝えることができます。したがって、電気シナプスは化学シナプスよりもはるかに高速です。
対象となる主な分野
1.化学シナプスとは
– 定義、特性
2.電気シナプスとは
– 定義、特徴
3.化学シナプスと電気シナプスの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.化学シナプスと電気シナプスの違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:チャネルタンパク質、化学信号、化学シナプス、電気信号、電気シナプス、神経伝達物質
化学シナプスとは
化学シナプスとは、神経インパルスが神経伝達物質によって一方向に伝達される細胞接合部を指します。 2 つの原形質膜は、シナプス前膜とシナプス後膜と呼ばれます。シナプス前膜はシナプス前細胞にあり、シナプス後膜はシナプス後細胞にあります。シナプス間隙は、シナプス前膜とシナプス後膜の間にあります。 図 1 に化学シナプスを示します。
図 1:化学シナプス
シナプス間隙は間質液で満たされています。活動電位がシナプス前膜の末端に受信されると、シナプス前膜の電位依存性カルシウム チャネルが開かれます。一般に、シナプス間隙のカルシウムイオン濃度は10-3M、神経細胞内のカルシウムイオン濃度は10-7Mです。したがって、カルシウムイオンはシナプス間隙からカルシウムを介してシナプス前神経細胞に移動します。チャネル。これにより、シナプス前神経細胞内のカルシウム濃度が増加し、シナプス小胞がシナプス前膜と融合して、エキソサイトーシスによって神経伝達物質をシナプス間隙に放出できるようになります。これらの神経伝達物質は、シナプス間隙を通って拡散し、シナプス後膜の受容体に結合します。それらは、シナプス後ニューロンの膜に活動電位を誘発します。
電気シナプスとは
電気シナプスとは、イオンによって神経インパルスが伝達される神経細胞間の細胞接合部を指します。電気シナプスのシナプス間隙は小さく、ニューロンの 2 つの原形質膜はギャップ結合を介して接続されています。 1 つのギャップ結合には、シナプス前膜とシナプス後膜の両方に正確に整列したチャネルタンパク質ペアが含まれています。各チャネル ペアは、典型的なイオン チャネルの細孔よりもはるかに大きい細孔を形成します。したがって、イオンに加えて、大きな分子がこれらのギャップ結合を介して輸送される可能性があります。したがって、細胞内代謝産物とセカンド メッセンジャーは 2 つのニューロンを通過できます。しかし、電気シナプスは、あるニューロンから 2 番目のニューロンへのギャップ結合の細孔を介した活動電位の受動的な伝達を可能にします。電気シナプスの構造は 図 2 に示されています .
図 2:電気シナプス
活動電位の伝達は、電気シナプスを通じて両方向に発生する可能性があります。さらに、活動電位の伝達速度は非常に高速です。電気シナプスは、主にニューロンのグループの活動の同期に関与しています。視床下部のニューロンには電気シナプスが含まれており、多くのニューロンの活動電位を同時に発火させています。
化学シナプスと電気シナプスの類似点
- 化学シナプスと電気シナプスはシナプス間隙で構成されています。
- 化学シナプスと電気シナプスの両方が、ニューロン間またはニューロンと効果器官の間で神経インパルスを伝達します。
化学シナプスと電気シナプスの違い
定義
化学シナプス: 化学シナプスは、神経インパルスが神経伝達物質によって一方向に伝達される細胞間接合部です。
電気シナプス: 電気シナプスは、2 つの神経細胞間の細胞接合部であり、イオンによって神経インパルスが急速に伝達されます。
発生
化学シナプス: 化学シナプスは高等脊椎動物に見られます。
電気シナプス: 電気シナプスは、下等脊椎動物と無脊椎動物に見られます。
神経インパルスの伝達モード
化学シナプス: 神経インパルスは、化学シナプスで神経伝達物質によって化学信号として送信されます。
電気シナプス: 神経インパルスは、電気シナプスでギャップ結合または低抵抗ブリッジを介して電気信号として送信されます。
片道/双方向
化学シナプス: 信号の伝達は、化学シナプスで一方向に行われます。
電気シナプス: 信号の伝達は、電気シナプスで双方向に行われます。
シナプス間隙のサイズ
化学シナプス: 化学シナプスはサイズが大きい (10-20 nm)。
電気シナプス: 電気シナプスはサイズが小さい (0.2 nm)。
シナプス小胞とミトコンドリア
化学シナプス: 化学シナプス ノブには、シナプス小胞と多数のミトコンドリアが含まれています。
電気シナプス: 電気シナプス ノブにはシナプス小胞が含まれておらず、ミトコンドリアもほとんど含まれていません。
化学受容体
化学シナプス: 化学受容体は、化学シナプスのシナプス後膜に存在します。
電気シナプス: 電気シナプスのシナプス後膜には化学受容体が存在しません。
信号の伝送速度
化学シナプス: 化学シナプスでの情報の伝達は遅いです。
電気シナプス: 電気シナプスでの情報の伝達は高速で行われます。
疲労に対する脆弱性
化学シナプス: 化学シナプスは疲労に対してより脆弱です。
電気シナプス: 電気シナプスは疲労しにくいです。
低酸素と pH に対する感受性
化学シナプス: 化学シナプスは低酸素と pH に敏感です。
電気シナプス: 電気シナプスは、低酸素や pH の影響を受けません。
体内の位置
化学シナプス: 化学シナプスはニューロン接合部のほとんどに見られます。
電気シナプス: 電気シナプスは、網膜、嗅球、大脳皮質、外側前庭核、および海馬に見られます。
結論
化学シナプスと電気シナプスは、神経細胞間に生じる 2 種類のギャップです。どちらのタイプのシナプスも神経インパルスを伝達します。化学シナプスは、神経伝達物質によって神経インパルスを伝達します。しかし、電気シナプスは、ギャップ結合を通過するイオンによって活動電位を伝達します。化学シナプスと電気シナプスの主な違いは、各タイプのシナプスのシナプス間隙を介した信号の伝達モードです。
参照:
1.パーブス、デール。 「化学シナプス」。神経科学。第 2 版、米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日、こちらから入手可能。 2017 年 9 月 12 日にアクセス。
2.パーブス、デール。 「電気シナプス」神経科学。第 2 版、米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日、こちらから入手可能。 2017 年 9 月 12 日にアクセス。
画像提供:
1. OpenStax による「1225 ケミカル シナプス」 – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由
2. 「ギャップ セル ジャンクション-en」マリアナ ルイス LadyofHats – (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
