Градиран потенциал срещу потенциал за действие
Всички телесни клетки 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 спрямо тези йони. Този мембранен потенциал води до положителни и отрицателни заряди през мембраната. Невроните и мускулните клетки са два вида специални клетки, които са разработили специална употреба на мембранния потенциал. Те могат да претърпят преходни, бързи колебания в техните мембранни потенциали, дължащи се на стимули. Тези промени накрая водят до електрически сигнали. Невроните използват тези сигнали, за да получават, обработват, инициират и предават съобщения, докато мускулните клетки ги използват, за да инициират контракции. Има две основни форми на електрически сигнали, които невроните използват за предаване на съобщенията, а именно степенуван потенциал и потенциал на действие.
Градирани потенциали
Градираният потенциал е малка преходна промяна в мембранния потенциал, която се появява в различни степени или степени на големина или сила. Градуираните потенциали се причиняват от активирането на клас канални протеини, наречени „затворени йонни канали“и могат да бъдат генерирани или в сензорни, или в двигателни нерви и да започнат процеса на предаване. Затвореният йонен канал селективно позволява само определени йони да дифундират през него. Когато позволява дифузия е отворена, а когато не позволява е затворена. Следователно затвореният йонен канал се държи като врата, която може да се отваря или затваря.
Количеството на реагиращите йонни канали варира в зависимост от силата на стимула; по този начин силен стимул предизвиква 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 на действие са кратки, бързи, големи промени в мембранния потенциал и се произвеждат в възбудими клетки (нервни и мускулни), когато потенциалът на покой е променен. Единичен потенциал за действие включва само малка част от общата възбудима клетъчна мембрана и се разпространява през останалата част от клетъчната мембрана без никакво намаляване на силата на сигнала.
По време на потенциал на действие, мембранният потенциал временно се обръща. Когато деполяризацията достигне праговия потенциал, това ще доведе до потенциал за действие. Потенциалът за действие се причинява от клас йонни канали, наречени волтаж-зависими йонни канали. Тези йонни канали се намират както в невроните, така и в мускулните клетки. В невроните се използват два различни волтажни йонни канала за създаване на потенциал за действие, а именно волтаж-зависими Na+ канали и волтаж-зависими K+ канали. Тези канали се отварят и затварят в отговор на промените в мембранния потенциал и те контролират потока на йони, като избирателно им позволяват да се движат през тях.
Каква е разликата между степенуван потенциал и потенциал за действие?
• Потенциалите за действие служат като сигнали на дълги разстояния, докато степенуваните потенциали служат като сигнали на къси разстояния.
• Градуираните потенциали са малки промени в мембранния потенциал, които могат да се подсилват или отричат взаимно. Обратно, 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 градуиран потенциал, докато активирането на волтаж-зависимите йонни канали причинява потенциал на действие.
• Нетно движение на Na+, Cl– или Ca2+ напречно плазмената мембрана произвежда степенуван потенциал. Последователното движение на Na+ в и K+ извън клетката през канали, зависими от напрежение, създава 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 за действие възниква в областите на мембраната с изобилие от волтаж-зависими канали, докато степенуваният потенциал се появява в областите на мембраната, предназначени да отговорят на задействащото събитие.
