المشبك هو بنية تسهل انتقال الإشارات من خلية عصبية إلى أخرى. يتم اكتشاف نقاط الاشتباك العصبي في الجهاز العصبي. يمكن إرسال الإشارات الكهربائية أو الكيميائية بواسطتهم. المشابك الكهربائية والكيميائية هما النوعان الأساسيان من المشابك التي يمكن تصنيفها بناءً على نوع الإشارة.
من خلال تقريب أغشية البلازما الخاصة بهم من بعضها البعض عند المشبك ، يمكن للخلايا العصبية المتفاعلة نقل الإشارة بشكل أكثر صحة وفعالية.
المشبك الكيميائي مقابل المشبك الكهربائي
الفرق بين المشبك الكيميائي والمشابك الكهربائية هو أنه في المشبك الكيميائي ، يتم إرسال النبضات العصبية كيميائيًا عبر الناقلات العصبية ، بينما في المشبك الكهربائي ، يتم إرسال النبضات العصبية كهربائيًا عبر بروتينات القناة. كإشارة كهربائية ، تنتقل النبضات العصبية عبر الغشاء المحوري. في الحالة الأولى ، أي المشبك الكيميائي ، يتم تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة كيميائية. من ناحية أخرى ، يمكن أن ينقل المشبك الكهربائي الدافع عبر الأيونات. وبالتالي ، فإن المشابك الكهربائية أسرع بكثير من المشابك الكيميائية.
يمكن تكوين وصلات المشبك الكيميائي إما بين خليتين عصبيتين أو خلية عصبية وخلية غير عصبية. يمكن أن تكون الخلية غير العصبية من أنواع مختلفة ، مثل الخلية العضلية ، والخلايا الغدية ، والخلية الحسية). كل مركب متشابك كيميائي هو وحدة أساسية غير قابلة للاختزال تمثل الحد الأدنى من النقل التشابكي الكيميائي الفعال. المكونات الثلاثة هي عنصر ما قبل المشبكي (مثل طرف محور عصبي) ، والشق المشبكي ، والعنصر ما بعد المشبكي (مثل العمود الفقري التغصني).
المشبك الكهربائي عبارة عن هيكل يسمح لعصبانين بالتفاعل مع بعضهما البعض باستخدام النبضات الكهربائية بدلاً من المواد الكيميائية. في المشبك الكهربائي ، تقترب أغشية العصبون قبل المشبكي والخلايا العصبية بعد المشبكية من بعضهما البعض وينضمان عن طريق تكوين فجوة مفترق. تتدفق الإشارة ، التي تكون على شكل تيار أيوني ، بشكل سلبي عبر تقاطع الفجوة ، مما يتيح إرسال الإشارة. يتم استخدام Connexons ، وهي قنوات بروتينية ، لإنتاج مفترق فجوة.
جدول المقارنة بين المشبك الكيميائي والمشبك الكهربائي
| معلمات المقارنة | المشبك الكيميائي | المشبك الكهربائي |
| تعريف | المشبك الكيميائي هو اتصال من خلية إلى أخرى حيث ترسل الناقلات العصبية نبضات عصبية بطريقة واحدة. | المشبك الكهربائي عبارة عن اتصال خلوي بين خليتين عصبيتين حيث تنتقل النبضات العصبية بسرعة عن طريق استخدام الأيونات. |
| حادثة | في الحيوانات العليا ، توجد المشابك الكيميائية. | تحتوي الفقاريات واللافقاريات السفلية على مشابك كهربائية. |
| اتجاه واحد / اتجاهين | في المشابك الكيميائية ، يتم إرسال الرسائل في اتجاه واحد فقط. | في المشبك الكهربائي ، يتم إرسال الرسائل في كلا الاتجاهين. |
| حجم شق متشابك | حجم المشبك الكيميائي هائل إلى حد ما (10-20 نانومتر). | المشبك الكهربائي هو نسخة أصغر من المشابك (0.2 نانومتر). |
| المستقبلات الكيميائية | في المشابك الكيميائية ، توجد مستقبلات كيميائية على الغشاء التالي للتشابك. | لا توجد مستقبلات كيميائية على غشاء ما بعد التشابك العصبي للمشابك الكهربائية. |
ما هو المشبك الكيميائي؟
المشابك الكيميائية هي موصلات بيولوجية تسمح للخلايا العصبية بإرسال نبضات لبعضها البعض وكذلك الخلايا غير العصبية مثل العضلات والغدد. تمكّن المشابك الكيميائية الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي من تكوين دوائر. يلعبون دورًا مهمًا في الحسابات البيولوجية التي تدعم الإدراك والإدراك. لقد سمحوا للجهاز العصبي بالتواصل مع أنظمة الجسم الأخرى والتحكم فيها.
يشار إلى تقاطعات الخلايا التي يتم من خلالها توصيل النبضات العصبية في اتجاه واحد بواسطة الناقلات العصبية باسم المشابك الكيميائية. أغشية ما قبل التشابك وما بعد المشبكي هما نوعان من أغشية البلازما. توجد أغشية ما قبل المشبك في خلايا ما قبل المشبك ، بينما توجد أغشية ما بعد المشبك في خلايا ما بعد المشبك. بين أغشية ما قبل التشابك وما بعد المشبكي هو شق متشابك.
يملأ السائل الخلالي الفجوة بين المشابك. يتم فتح قنوات الكالسيوم ذات بوابات الجهد للغشاء قبل المشبكي عندما يتم الكشف عن جهد فعل في طرف الغشاء قبل المشبكي. يبلغ تركيز أيون الكالسيوم في الشق المشبكي حوالي 10-3 م ، بينما يكون التركيز داخل الخلايا العصبية عادة 10-7 م. تمر أيونات الكالسيوم عبر قنوات الكالسيوم من الشق المشبكي إلى الخلية العصبية قبل المشبكي.
هذا يرفع مستويات الكالسيوم داخل الخلية العصبية قبل المشبكي ، مما يسمح للحويصلات المشبكية بالاندماج مع الغشاء قبل المشبكي والناقلات العصبية للخلايا العصبية في الشق المشبكي. تمر هذه الناقلات العصبية عبر الشق المشبكي وترتبط بمستقبلات على الغشاء بعد المشبكي. إنها تسبب قدرة فعلية يتم تحفيزها على غشاء العصبون ما بعد المشبكي.
ما هو المشبك الكهربائي؟
المشبك الكهربائي هو اتصال بين الخلايا العصبية حيث تنتقل النبضات العصبية عبر الأيونات. يحتوي المشبك الكهربائي على شق متشابك صغير ، ويصل تقاطع فجوة بين أغشية البلازما في الخلايا العصبية. في كل من الأغشية قبل المشبكي وما بعد المشبكي ، يشتمل تقاطع الفجوة على أزواج بروتين قناة متطابقة بشكل صحيح.
يكون المسام الذي يتكون من كل زوج من القنوات أكبر بكثير من المسام الموجودة في القناة الأيونية التقليدية. نتيجة لذلك ، بالإضافة إلى الأيونات ، يمكن للجزيئات الكبيرة أن تمر عبر تقاطعات الفجوة هذه. وبالتالي ، يمكن أن تنتقل المستقلبات داخل الخلايا والرسائل الثانية بين عصبونيْن.
في حين أن المشابك الكهربائية أقل شيوعًا من المشابك الكيميائية ، إلا أنها موزعة في جميع أنحاء الجهاز العصبي وتؤدي أدوارًا أساسية ومميزة. تتميز المشابك الكهربائية بطريقة مختلفة تمامًا عن النقل العصبي عن المشابك الكيميائية. الأغشية قبل المشبكي وما بعد المشبكي من المشبك الكهربائي قريبة نسبيًا من بعضها البعض ، وتنتج بروتينات القناة وصلات فجوة تربطها ماديًا. يمكن أن يتدفق التيار من خلية إلى أخرى من خلال تقاطعات الفجوة.
يمكن للجزيئات الأخرى ، بما في ذلك ATP ، أن تتخلل عبر فتحات الوصلات الواسعة بالإضافة إلى الأيونات التي تنقل هذا التيار. من ناحية أخرى ، تسمح المشابك الكهربائية بنقل جهد الفعل بشكل سلبي من خلية عصبية إلى أخرى عبر مسام تقاطعات الفجوة.
الاختلافات الرئيسية بين المشبك الكيميائي والمشبك الكهربائي
استنتاج
المشبك الكيميائي هو مسافة بين خليتين يتم من خلالها إرسال المعلومات كيميائيًا في شكل جزيئات ناقل عصبي. المشبك الكهربائي هو فجوة بين خليتين عصبيتين متصلتين ببروتينات القناة ، مما يسمح للإشارة الكهربائية بالمرور مباشرة عبر المشبك. المشابك الكهربائية أسرع من المشابك الكيميائية (تتدفق الكهرباء أسرع من الجزيئات ، ولا تتطلب مستقبلات) ، لكنها تفتقر إلى الكسب.
يمكن للمواد الكيميائية زيادة الإشارة ، لكن الإشارات الكهربائية تظل دائمًا كما هي أو أقل بعد المشبك. شكلان من الفجوات التي تنشأ بين الخلايا العصبية هي المشابك الكيميائية والمشابك الكهربائية. يتم إرسال النبضات العصبية من خلال كلا النوعين من المشابك العصبية. تستخدم الناقلات العصبية بواسطة المشابك الكيميائية لنقل النبضات العصبية. من ناحية أخرى ، تنقل المشابك الكهربائية إمكانات العمل عبر الأيونات التي تمر عبر تقاطعات الفجوة.
إن طريقة إرسال الإشارات عبر الشق المشبكي في كل نوع من المشابك هي التمييز الأساسي بين المشابك الكيميائية والكهربائية.
