Градуйований потенціал проти потенціалу дії
Усі клітини організму демонструють мембранний потенціал, що значною мірою пояснюється нерівномірним розподілом іонів натрію, хлориду та калію, а також через різницю проникності плазматичної мембрани для цих іонів. Цей мембранний потенціал призводить до позитивних і негативних зарядів по всій мембрані. Нейрони та м’язові клітини - це два типи спеціальних клітин, які розробили спеціальне використання мембранного потенціалу. Вони можуть зазнавати тимчасових, швидких коливань своїх мембранних потенціалів через подразників. Ці зміни, нарешті, призводять до електричних сигналів. Нейрони використовують ці сигнали для прийому, обробки, ініціювання та передачі повідомлень, тоді як м’язові клітини використовують їх для ініціювання скорочень. Існує дві основні форми електричних сигналів, які нейрони використовують для передачі повідомлень, а саме - градуйований потенціал та потенціал дії.
Оцінені потенціали
Градуйований потенціал - це невелика тимчасова зміна мембранного потенціалу, що відбувається в різних ступенях або ступенях величини або сили. Градуйовані потенціали спричинені активацією класу білкових каналів, що називається «іонними каналами з закритим типом», і можуть генеруватися або в сенсорних, або в рухових нервах і починати процес пропускання. Іонний канал із закритим типом вибірково дозволяє дифундувати через нього лише певні іони. Коли вона дозволяє дифундувати, вона відкрита, а коли не дозволяє, закривається. Тому іонний канал із закритим типом поводиться як двері, які можна відкрити чи закрити.
Кількість іонних каналів, що реагують, змінюється залежно від сили подразника; таким чином сильний стимул змушує відкриватися більше іонних каналів. Якщо відкриється більше іонних каналів, більше іонів буде дифундувати по плазматичній мембрані, викликаючи більшу зміну мембранного потенціалу.
Потенціали дій
Потенціали дії є короткими, швидкими, великими змінами мембранного потенціалу і виробляються у збудливих клітинах (нервових і м’язових), коли потенціал спокою змінюється. Потенціал однієї дії включає лише невелику частину загальної збудливої клітинної мембрани і поширюється по всій залишці клітинної мембрани без будь-якого зниження сили сигналу.
Під час потенціалу дії потенціал мембрани швидко минує. Коли деполяризація досягне порогового потенціалу, це призведе до потенціалу дії. Потенціал дії обумовлений класом іонних каналів, званих іонними каналами з напругою. Ці іонні канали знаходяться як у нейронах, так і у м’язових клітинах. У нейронах два різні іонні канали напруги використовуються для створення потенціалу дії, а саме напруженого Na+ каналів і напругою K+ канали. Ці канали відкриваються і закриваються у відповідь на зміни мембранного потенціалу, і вони керують потоком іонів, вибірково дозволяючи їм рухатися по них.
Яка різниця між градуйованим потенціалом та потенціалом дії?
• Потенціали дії служать сигналами на великі відстані, тоді як градуйовані потенціали служать сигналами на короткі відстані.
• Градуйовані потенціали - це невеликі зміни мембранного потенціалу, які можуть підсилювати або заперечувати один одного. На противагу цьому потенціали дії - це великі (100 мВ) зміни мембранного потенціалу, які можуть служити вірними сигналами на далекі відстані.
• Активізація іонних каналів з закритим типом викликає градуйований потенціал, тоді як активація іонних каналів, що перебувають під напругою, викликає потенціал дії.
• Чистий рух Na+, Кл-, або Са2+ поперек плазматичної мембрани виробляється градуйований потенціал. Послідовний рух Na+ в і К+ поза комірки по каналах, що перебувають під напругою, створює потенціал дії.
• Тривалість градуйованого потенціалу змінюється залежно від тривалості тривожної події або стимулу, тоді як тривалість потенціалу дії є постійною.
• Потенціал дії виникає в областях мембрани з великою кількістю каналів, що захищаються напругою, тоді як градуйований потенціал виникає в областях мембрани, призначених для реагування на тригерну подію.