Градуиран потенциал срещу потенциал за действие
Всички клетки на тялото показват мембранен потенциал, до голяма степен поради неравномерното разпределение на натриеви, хлоридни и калиеви йони, а също и поради разликата в пропускливостта на плазмената мембрана към тези йони. Този потенциал на мембраната води до положителни и отрицателни заряди през мембраната. Невроните и мускулните клетки са два вида специални клетки, които са разработили специална употреба за мембранния потенциал. Те могат да претърпят преходни, бързи колебания в мембранните си потенциали поради стимули. Тези промени в крайна сметка водят до електрически сигнали. Невроните използват тези сигнали за получаване, обработка, иницииране и предаване на съобщения, докато мускулните клетки ги използват за иницииране на контракции. Съществуват две основни форми на електрически сигнали, които невроните използват за предаване на съобщенията, а именно степенуван потенциал и потенциал за действие.
Оценени потенциали
Градуираният потенциал е малка преходна промяна в мембранния потенциал, която настъпва в различни степени или степени на силата или силата. Степеняваните потенциали се причиняват от активирането на клас от канални протеини, наречени „затворени йонни канали“ и могат да бъдат генерирани или в сетивни, или в двигателни нерви и да започне процеса на предаване. Каналът от затворен йон избирателно позволява само определени йони да дифундират през него. Когато позволява дифузията, тя е отворена, а когато не позволява, е затворена. Следователно, затвореният йон канал се държи като врата, която може да бъде отворена или затворена.
Количеството на реагиращите йонни канали варира в зависимост от силата на стимула; по този начин силен стимул причинява отваряне на повече йонни канали. Ако се отворят повече йонни канали, повече йони ще дифундират през плазмената мембрана, причинявайки по-голяма промяна в мембранния потенциал.
Потенциали за действие
Потенциалите за действие са кратки, бързи, големи промени в мембранния потенциал и се произвеждат в възбудими клетки (нерв и мускул), когато потенциалът на покой се променя. Потенциалът за еднократно действие включва само малка част от общата възбудима клетъчна мембрана и се разпространява в останалата част на клетъчната мембрана, без да намалява силата на сигнала.
По време на потенциал за действие, мембранният потенциал временно се обръща. Когато деполяризацията достигне праговия потенциал, това ще доведе до потенциал за действие. Потенциалът на действие се причинява от клас йонни канали, наречени йонни канали с напрежение. Тези йонни канали се намират както в невроните, така и в мускулните клетки. В невроните се използват два различни йонни канала за напрежение за създаване на потенциал за действие, а именно Na-затворен Na+ канали и напрежение K+ канали. Тези канали се отварят и затварят в отговор на промените в мембранния потенциал и те контролират потока на йоните, избирателно им позволявайки да се движат през тях.
Каква е разликата между степенувания потенциал и потенциал за действие?
• Потенциалите за действие служат като сигнали на дълги разстояния, докато градуираните потенциали служат като сигнали на къси разстояния.
• Степенуваните потенциали са малки промени в мембранния потенциал, които могат да се подсилват или отричат взаимно. За разлика от тях потенциалите на действие са големи (100 mV) промени в мембранния потенциал, които могат да служат като верни сигнали на дълги разстояния.
• Активирането на затворените йонни канали причинява степенувания потенциал, докато активирането на йонните канали, затворени с напрежение, предизвиква потенциал на действие.
• Нетно движение на Na+, Cl-, или Са2+ през плазмената мембрана произвежда степенуван потенциал. Последователно движение на Na+ в и К+ извън клетката по затворени с напрежение канали произвежда потенциал за действие.
• Продължителността на степенувания потенциал варира в зависимост от продължителността на задействащото събитие или стимула, докато продължителността на потенциала за действие е постоянна.
• Потенциалът на действие се проявява в регионите на мембраната с изобилие от затворени с напрежение канали, докато градуираният потенциал се появява в регионите на мембраната, проектирани да реагират на задействащото събитие.