Klasifikovaný potenciál vs. akční potenciál
Všechny tělesné buňky vykazují membránový potenciál, převážně kvůli nerovnoměrné distribuci iontů sodíku, chloridu a draslíku a také kvůli rozdílu propustnosti plazmatické membrány pro tyto ionty. Tento membránový potenciál má za následek pozitivní a negativní náboje přes membránu. Neurony a svalové buňky jsou dva typy speciálních buněk, které vyvinuly speciální využití pro membránový potenciál. Mohou podstoupit přechodné, rychlé kolísání jejich membránového potenciálu v důsledku podnětů. Tyto změny nakonec vedou k elektrickým signálům. Neurony používají tyto signály k přijímání, zpracování, iniciaci a přenosu zpráv, zatímco svalové buňky je používají k iniciaci kontrakcí. Existují dvě základní formy elektrických signálů, které neurony používají k přenosu zpráv, a to odstupňovaný potenciál a akční potenciál.
Klasifikované potenciály
Tříděný potenciál je malá přechodná změna membránového potenciálu, ke které dochází v různých stupních nebo stupních velikosti nebo síly. Tříděné potenciály jsou způsobeny aktivací třídy kanálových proteinů nazývaných „gated iontové kanály“ a mohou být generovány buď ve smyslových nebo motorických nervech a mohou zahájit proces propustnosti. Vratný iontový kanál umožňuje selektivní difúzi pouze jistých iontů. Pokud to umožňuje rozptylování, je otevřené a pokud to neumožňuje, je uzavřeno. Gated iontový kanál se proto chová jako dveře, které lze otevřít nebo zavřít.
Množství reagujících iontových kanálů se mění v závislosti na síle stimulu; silný stimul tedy způsobí otevření více iontových kanálů. Pokud se otevře více iontových kanálů, bude více iontů difundovat přes plazmatickou membránu, což způsobí větší změnu membránového potenciálu.
Potenciální akce
Akční potenciály jsou krátké, rychlé, velké změny v membránovém potenciálu a jsou vytvářeny ve excitovatelných buňkách (nervy a svaly), když je změněn klidový potenciál. Jediný akční potenciál zahrnuje pouze malou část celkové excitovatelné buněčné membrány a šíří se po zbytku buněčné membrány bez jakéhokoli snížení síly signálu.
Během akčního potenciálu se membránový potenciál přechodně obrací. Když depolarizace dosáhne prahového potenciálu, bude to mít za následek akční potenciál. Akční potenciál je způsoben třídou iontových kanálů zvaných napěťově řízené iontové kanály. Tyto iontové kanály se nacházejí v neuronech i ve svalových buňkách. V neuronech se používají dva různé napěťové iontové kanály k vytvoření akčního potenciálu, jmenovitě napěťově řízeného Na+ kanály a napětím řízené K+ kanály. Tyto kanály se otevírají a uzavírají v reakci na změny v membránovém potenciálu a řídí tok iontů tím, že jim selektivně umožňují pohybovat se přes ně.
Jaký je rozdíl mezi odstupňovaným a akčním potenciálem??
• Akční potenciály slouží jako signály na velké vzdálenosti, zatímco odstupňované potenciály slouží jako signály na krátké vzdálenosti.
• Tříděné potenciály jsou malé změny v membránovém potenciálu, které se mohou navzájem posilovat nebo negovat. Naproti tomu akční potenciály jsou velké (100 mV) změny v membránovém potenciálu, které mohou sloužit jako věrné signály na velkou vzdálenost.
• Aktivace hradlených iontových kanálů způsobuje odstupňovaný potenciál, zatímco aktivace napěťově řízených iontových kanálů způsobuje akční potenciál.
• Čistý pohyb Na+, Cl-, nebo Ca2+ přes plazmatickou membránu vytváří odstupňovaný potenciál. Sekvenční pohyb Na+ do a K+ z buňky přes napěťově řízené kanály vytváří akční potenciál.
• Trvání odstupňovaného potenciálu se mění s dobou spouštěcí události nebo stimulu, zatímco trvání akčního potenciálu je konstantní.
• Akční potenciál se vyskytuje v regionech membrány s množstvím kanálů řízených napětím, zatímco odstupňovaný potenciál se vyskytuje v regionech membrány navržených tak, aby reagovaly na spouštěcí událost.