Potențial gradat vs potențial de acțiune
Toate celulele corpului prezintă potențial de membrană, în mare parte datorită distribuției neuniforme a ionilor de sodiu, clorură și potasiu și, de asemenea, datorită diferenței de permeabilitate a membranei plasmatice la acești ioni. Acest potențial de membrană are ca rezultat sarcini pozitive și negative pe membrană. Neuronii și celulele musculare sunt două tipuri de celule speciale care au dezvoltat o utilizare specială pentru potențialul membranar. Ele pot suferi fluctuații tranzitorii și rapide ale potențialelor lor membranare din cauza stimulilor. Aceste modificări au ca rezultat în cele din urmă semnale electrice. Neuronii folosesc aceste semnale pentru a primi, procesa, iniția și transmite mesaje, în timp ce celulele musculare le folosesc pentru a iniția contracții. Există două forme de bază de semnale electrice, pe care neuronii le folosesc pentru a transmite mesajele, și anume potențialul gradat și potențialul de acțiune.
Potențiale gradate
Potențialul gradat este o mică modificare tranzitorie a potențialului membranei care are loc în diferite grade sau grade de mărime sau rezistență. Potențialele gradate sunt cauzate de activarea unei clase de proteine canal numite „canale ionice încadrate” și pot fi generate fie în nervii senzoriali, fie motorii și pot începe procesul de transmitere. Canalul ionic încadrat permite selectiv doar anumitor ioni să difuzeze prin el. Când permite difuzarea, este deschis, iar când nu permite, este închis. Prin urmare, canalul ionic închis se comportă ca o ușă care poate fi deschisă sau închisă.
Cantitatea de canale ionice care răspund variază în funcție de puterea stimulului; astfel un stimul puternic face ca mai multe canale ionice să se deschidă. Dacă se deschid mai multe canale ionice, mai mulți ioni vor difuza prin membrana plasmatică, provocând o modificare mai mare a potențialului membranei.
Potențiale de acțiune
Potențialele de acțiune sunt schimbări scurte, rapide, mari ale potențialului de membrană și sunt produse în celulele excitabile (nerv și mușchi) atunci când potențialul de repaus este modificat. Un singur potențial de acțiune implică doar o mică parte a membranei celulare excitabile totale și se propagă în restul membranei celulare fără nicio reducere a puterii semnalului.
În timpul unui potențial de acțiune, potențialul de membrană se inversează tranzitoriu. Când depolarizarea atinge potențialul prag, va avea ca rezultat un potențial de acțiune. Potențialul de acțiune este cauzat de o clasă de canale ionice numite canale ionice dependente de tensiune. Aceste canale ionice se găsesc atât în neuroni, cât și în celulele musculare. În neuroni, două canale ionice de tensiune diferite sunt utilizate pentru a crea un potențial de acțiune, și anume, canale Na+ și K+ dependente de tensiune. canale. Aceste canale se deschid și se închid ca răspuns la modificările potențialului membranei și controlează fluxul ionilor permițându-le selectiv să se deplaseze peste ele.
Care este diferența dintre potențialul gradat și potențialul de acțiune?
• Potențialele de acțiune servesc ca semnale la distanță lungă, în timp ce potențialele gradate servesc ca semnale la distanță scurtă.
• Potențialele gradate sunt mici modificări ale potențialului de membrană care se pot întări sau nega reciproc. În schimb, potențialele de acțiune sunt modificări mari (100 mV) ale potențialului membranei care pot servi drept semnale fidele la distanță lungă.
• Activarea canalelor ionice cu încadrare determină potențialul gradat, în timp ce activarea canalelor ionice dependente de tensiune determină potențialul de acțiune.
• Mișcarea netă a Na+, Cl– sau Ca2+ membrana plasmatică produce un potenţial gradat. Mișcarea secvențială a Na+ în și K+ din celulă prin canale dependente de tensiune produce un potențial de acțiune.
• Durata potențialului gradat variază în funcție de durata evenimentului de declanșare sau a stimulului, în timp ce durata potențialului de acțiune este constantă.
• Potențialul de acțiune are loc în regiunile membranei cu o abundență de canale dependente de tensiune, în timp ce potențialul gradat apare în regiunile membranei concepute pentru a răspunde la evenimentul declanșator.
