Różnica między stopniowanym potencjałem a potencjałem działania

Potencjał stopniowany a potencjał działania

Wszystkie komórki ciała wykazują potencjał błonowy, głównie z powodu nierównomiernego rozmieszczenia jonów sodu, chlorków i potasu, a także z powodu różnicy przepuszczalności błony plazmatycznej dla tych jonów. Ten potencjał błony powoduje powstanie dodatnich i ujemnych ładunków przez błonę. Neurony i komórki mięśniowe są dwoma rodzajami specjalnych komórek, które opracowały specjalne zastosowanie dla potencjału błonowego. Mogą ulegać przejściowym, szybkim fluktuacjom potencjałów błonowych z powodu bodźców. Zmiany te ostatecznie powodują sygnały elektryczne. Neurony używają tych sygnałów do odbierania, przetwarzania, inicjowania i przesyłania wiadomości, podczas gdy komórki mięśniowe używają ich do inicjowania skurczów. Istnieją dwie podstawowe formy sygnałów elektrycznych, których neurony używają do przesyłania wiadomości, a mianowicie potencjał stopniowy i potencjał czynnościowy.

Ocenione potencjały

Stopniowany potencjał to niewielka przejściowa zmiana potencjału membrany, która występuje w różnych stopniach lub stopniach wielkości lub siły. Stopniowane potencjały są powodowane przez aktywację klasy białek kanałowych zwanych „bramkowanymi kanałami jonowymi” i mogą być wytwarzane w nerwach czuciowych lub motorycznych i rozpoczynają proces transmitancji. Bramkowy kanał jonowy selektywnie pozwala na dyfuzję tylko niektórych jonów. Kiedy pozwala na rozproszenie, jest otwarte, a gdy nie pozwala, jest zamknięte. Dlatego bramkowy kanał jonowy zachowuje się jak drzwi, które można otworzyć lub zamknąć.

Ilość odpowiadających kanałów jonowych zmienia się w zależności od siły bodźca; w ten sposób silny bodziec powoduje otwarcie większej liczby kanałów jonowych. Jeśli więcej kanałów jonowych się otworzy, więcej jonów będzie dyfundowało przez błonę plazmatyczną, powodując większą zmianę potencjału błony.

Potencjały działania

Potencjały czynnościowe są krótkie, szybkie, duże zmiany potencjału błony i są wytwarzane w komórkach pobudliwych (nerwach i mięśniach), gdy potencjał spoczynkowy ulega zmianie. Potencjał pojedynczego działania obejmuje tylko niewielką część całkowitej pobudliwej błony komórkowej i rozchodzi się w pozostałej części błony komórkowej bez jakiegokolwiek zmniejszenia siły sygnału.

Podczas potencjału czynnościowego potencjał błony przejściowo cofa się. Kiedy depolaryzacja osiągnie potencjał progowy, spowoduje potencjał działania. Potencjał działania jest spowodowany przez klasę kanałów jonowych zwanych kanałami jonowymi zależnymi od napięcia. Te kanały jonowe znajdują się zarówno w neuronach, jak i komórkach mięśniowych. W neuronach dwa różne kanały jonowe napięcia są wykorzystywane do tworzenia potencjału czynnościowego, a mianowicie Na zależne od napięcia Na⁺ kanały i bramkowane napięciem K⁺ kanały Kanały te otwierają się i zamykają w odpowiedzi na zmiany potencjału błony i kontrolują przepływ jonów, umożliwiając im selektywne przemieszczanie się po nich.

Jaka jest różnica między potencjałem stopniowym a potencjałem działania?

• Potencjały czynnościowe służą jako sygnały na duże odległości, podczas gdy potencjały stopniowane służą jako sygnały na krótkie odległości.

• Stopniowane potencjały to niewielkie zmiany potencjału błony, które mogą się wzajemnie wzmacniać lub negować. Natomiast potencjały czynnościowe to duże (100 mV) zmiany potencjału błony, które mogą służyć jako wierne sygnały na duże odległości.

• Aktywacja bramkowanych kanałów jonowych powoduje stopniowany potencjał, podczas gdy aktywacja bramkowanych napięciem kanałów jonowych powoduje potencjał czynnościowy.

• Ruch netto Na⁺, Cl^-, lub Ca²⁾⁺ przez błonę plazmową wytwarza stopniowany potencjał. Sekwencyjny ruch Na⁺ do i K⁺ poza ogniwem przez kanały bramkowane napięciem wytwarza potencjał czynnościowy.

• Czas trwania stopniowanego potencjału zmienia się wraz z czasem trwania zdarzenia wyzwalającego lub bodźca, podczas gdy czas trwania potencjału czynnościowego jest stały.

• Potencjał czynnościowy występuje w obszarach membrany z dużą ilością kanałów bramkowanych napięciem, podczas gdy potencjał stopniowany występuje w obszarach membrany zaprojektowanych do reagowania na zdarzenie wyzwalające.