Gradueret potentiale vs handlingspotentiale
Alle kroppens celler viser membranpotentiale, stort set på grund af den ujævne fordeling af natrium-, chlorid- og kaliumioner og også på grund af permeabilitetsforskellen mellem plasmamembranen og disse ioner. Dette membranpotentiale resulterer i positive og negative ladninger på tværs af membranen. Neuroner og muskelceller er to typer specielle celler, der har udviklet en særlig anvendelse til membranpotentialet. De kan gennemgå forbigående, hurtige udsving i deres membranpotentialer på grund af stimuli. Disse ændringer resulterer endelig i elektriske signaler. Neuroner bruger disse signaler til at modtage, behandle, indlede og transmittere meddelelser, mens muskelcellerne bruger dem til at starte sammentrækninger. Der er to grundlæggende former for elektriske signaler, som neuronerne bruger til at transmittere meddelelserne, nemlig graderet potentiale og handlingspotentiale.
Graduerede potentialer
Graderet potentiale er en lille forbigående ændring i membranpotentialet, der forekommer i forskellige grader eller størrelses- eller styrkegrader. De klassificerede potentialer er forårsaget af aktivering af en klasse af kanalproteiner kaldet 'gated ion-kanaler' og kan genereres enten i sensoriske eller motoriske nerver og begynder processen med transmission. Den gatede ionkanal tillader selektivt kun visse ioner at diffundere igennem den. Når det tillader diffusion, er det åbent, og når det ikke tillader det, er det lukket. Derfor opfører den gatede ionkanal sig som en dør, der kan åbnes eller lukkes.
Mængden af reagerende ionkanaler varierer afhængigt af stimulusens styrke; således får en stærk stimulus flere ionkanaler til at åbne. Hvis flere ionkanaler åbnes, vil flere ioner diffundere over plasmamembranen og forårsage en større ændring i membranpotentialet.
Handlingspotentialer
Handlingspotentialer er korte, hurtige, store ændringer i membranpotentialet og produceres i ophidsede celler (nerve og muskel), når hvilepotentialet ændres. Et enkelt handlingspotentiale involverer kun en lille del af en total ophidselig cellemembran og formerer sig i resten af cellemembranen uden nogen reduktion i signalets styrke.
Under et handlingspotentiale vender membranpotentialet forbigående. Når depolarisering når tærskelpotentialet, vil det resultere i et handlingspotentiale. Handlingspotentialet er forårsaget af en klasse af ionkanaler kaldet spændingsstyrede ionkanaler. Disse ionkanaler findes i både neuroner og muskelceller. I neuroner bruges to forskellige spændingskanaler til at skabe et handlingspotentiale, nemlig spændingsstyrede Na + kanaler og spændingsstyrede K + kanaler. Disse kanaler åbnes og lukkes som reaktion på ændringer i membranpotentialet, og de styrer ionernes strøm ved selektivt at lade dem bevæge sig over dem.
Hvad er forskellen mellem gradueret potentiale og handlingspotentiale?
• Handlingspotentialer tjener som langdistance-signaler, mens graderede potentialer tjener som kortdistancesignaler.
• De graderede potentialer er små ændringer i membranpotentialet, der kan forstærke eller negere hinanden. I modsætning hertil er handlingspotentialerne store (100 mV) ændringer i membranpotentialet, der kan tjene som trofaste langdistance-signaler.
• Aktivering af de gatede ionkanaler forårsager det graderede potentiale, mens aktivering af de spændingsstyrede ionkanaler forårsager handlingspotentialet.
• Nettobevægelse af Na +, Cl - eller Ca 2+ over plasmamembranen giver et gradueret potentiale. Sekventiel bevægelse af Na + ind og K + ud af cellen over spændingsstyrede kanaler frembringer et handlingspotentiale.
• Varigheden af det klassificerede potentiale varierer med varigheden af den udløsende begivenhed eller stimulus, mens varigheden af handlingspotentialet er konstant.
• Handlingspotentialet forekommer i membranregionerne med en overflod af de spændingsstyrede kanaler, mens det klassificerede potentiale forekommer i membranregionerne designet til at reagere på den udløsende begivenhed.
