Le sinapsi chimiche hanno caratteristiche morfologicamente diverse da quelle elettriche. A livello delle sinapsi chimiche non esiste continuità citoplasmatica fra le cellule, i neuroni sono separati da una fessura sinaptica. Mentre nelle sinapsi elettrice i esistono particolari canali comunicanti che stabiliscono un ponte tra il citoplasma delle due cellule. La corrente passando in questi canali incontra bassa resistenza ed elevata conduttanza, e quindi la corrente deposita cariche positive sulla membrana della cellula postsinaptica depolarizzandola.
Nelle sinapsi chimiche la corrente uscente nelle cellula presinaptica esce semplicemente all’esterno attraverso i canali passivi, e non tenderà ad attraversare la membrana della cellula postsinaptica che ha resistenza elevata. Il potenziale di azione che arriva nella terminazione di una sinapsi chimica determinerà invece la liberazione di una sostanza trasmettitrice che diffonderà attraverso la fessura sinaptica e andrà a legarsi con un recettore specifico che potrà depolarizzare o iperpolarizzare la cellula postsinaptica.
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