Novērtēts potenciāls pret darbības potenciālu
Visām ķermeņa šūnām ir membrānas potenciāls, galvenokārt nātrija, hlorīda un kālija jonu nevienmērīgā sadalījuma dēļ, kā arī plazmas membrānas šo jonu caurlaidības atšķirības dēļ. Šis membrānas potenciāls rada pozitīvu un negatīvu lādiņu pāri membrānai. Neironi un muskuļu šūnas ir divu veidu īpašas šūnas, kas ir īpaši izmantojušas membrānas potenciālu. Viņiem var rasties īslaicīgas, straujas membrānas potenciāla svārstības stimulu dēļ. Šīs izmaiņas galu galā rada elektriskus signālus. Neironi izmanto šos signālus, lai saņemtu, apstrādātu, iniciētu un pārraidītu ziņojumus, kamēr muskuļu šūnas tos izmanto kontrakciju ierosināšanai. Ir divas elektrisko signālu pamata formas, ko neironi izmanto, lai pārraidītu ziņojumus, proti, pakāpeniskais potenciāls un darbības potenciāls.
Novērtētie potenciāli
Pakāpes potenciāls ir nelielas pārejošas membrānas potenciāla izmaiņas, kas rodas dažādās pakāpēs vai pakāpēs vai stiprumā. Pakāpeniskos potenciālus izraisa kanālu proteīnu klases aktivizēšana, ko sauc par “novadītajiem jonu kanāliem”, un tos var ģenerēt sensoros vai motoros nervos un sākt caurlaidības procesu. Slēgtais jonu kanāls selektīvi ļauj tikai noteiktiem joniem izkliedēt caur to. Kad tas ļauj izkliedēt, tas ir atvērts, un, kad tas neļauj, tas ir aizvērts. Tāpēc ierobežotais jonu kanāls darbojas kā durvis, kuras var atvērt vai aizvērt.
Atbildīgo jonu kanālu daudzums mainās atkarībā no stimula stipruma; tādējādi spēcīgs stimuls izraisa vairāk jonu kanālu atvēršanos. Ja atveras vairāk jonu kanālu, vairāk jonu izkliedēsies pa plazmas membrānu, izraisot lielākas membrānas potenciāla izmaiņas.
Rīcības potenciāls
Darbības potenciāli ir īsas, ātras, lielas membrānas potenciāla izmaiņas un rodas uzbudināmās šūnās (nervu un muskuļu), kad tiek mainīts miera potenciāls. Viens darbības potenciāls ietver tikai nelielu daļu no kopējās uzbudināmās šūnas membrānas un izplatās pa visu atlikušo šūnas membrānu, nesamazinot signāla stiprumu.
Rīcības potenciāla laikā membrānas potenciāls īslaicīgi mainās. Kad depolarizācija sasniedz sliekšņa potenciālu, tas radīs darbības potenciālu. Darbības potenciālu izraisa jonu kanālu klase, ko sauc par jonu kanāliem ar spriegumu. Šie jonu kanāli ir atrodami gan neironos, gan muskuļu šūnās. Neironos darbības potenciāla radīšanai tiek izmantoti divi dažādi sprieguma jonu kanāli, proti, no sprieguma atkarīgi Na+ kanāli un no sprieguma atdalīti K+ kanāliem. Šie kanāli atveras un aizveras, reaģējot uz membrānas potenciāla izmaiņām, un tie kontrolē jonu plūsmu, selektīvi ļaujot tiem pārvietoties pa tiem.
Kāda ir atšķirība starp novērtēto potenciālu un darbības potenciālu?
• Darbības potenciāli kalpo kā liela attāluma signāli, savukārt pakāpeniski potenciāli kalpo kā īsa attāluma signāli.
• Novērtētie potenciāli ir nelielas izmaiņas membrānas potenciālā, kas var pastiprināt vai noliegt viena otru. Turpretim darbības potenciāli ir lielas (100 mV) izmaiņas membrānas potenciālā, kas var kalpot kā uzticami tālsatiksmes signāli.
• Vārtu jonu kanālu aktivizēšana izraisa pakāpenisku potenciālu, turpretim sprieguma kontrolēto jonu kanālu aktivizēšana izraisa darbības potenciālu.
• Na+, Cl– vai Ca2+ neto kustība. plazmas membrāna rada pakāpenisku potenciālu. Secīga Na+ kustība uz un K+ no šūnas pa kanāliem, kas atkarīgi no sprieguma, rada darbības potenciālu.
• Pakāpeniskā potenciāla ilgums mainās atkarībā no iedarbināšanas notikuma vai stimula ilguma, savukārt darbības potenciāla ilgums ir nemainīgs.
• Rīcības potenciāls rodas membrānas apgabalos, kuros ir daudz ar spriegumu atkarīgu kanālu, savukārt pakāpeniskais potenciāls rodas membrānas reģionos, kas paredzēti, lai reaģētu uz palaišanas notikumu.
