Potențial gradat vs potențial de acțiune
Toate celulele corpului prezintă potențial de membrană, în mare parte datorită distribuției inegale 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 de-a lungul membranei. Neuronii și celulele musculare sunt două tipuri de celule speciale care au dezvoltat o utilizare specială pentru potențialul membranei. Ele pot suferi fluctuații rapide, tranzitorii, în potențialul lor de membrană din cauza stimulilor. Aceste modificări duc în cele din urmă la 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 ale semnalelor electrice, pe care neuronii le folosesc pentru a transmite mesajele, și anume, potențial gradat și potențial de acțiune.
Potențiale gradate
Potențialul gradat este o mică schimbare tranzitorie a potențialului membranei care are loc în grade diferite sau grade de magnitudine sau rezistență. Potențialele gradate sunt cauzate de activarea unei clase de proteine de canal numite „canale ionice închise” și pot fi generate fie în nervii senzoriali, fie în cei motori și pot începe procesul de transmisie. Canalul de ioni închis permite selectiv să difuzeze numai anumiți ioni 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 determină deschiderea mai multor canale ionice. Dacă se deschid mai multe canale ionice, mai mulți ioni se vor difuza peste membrana plasmatică, provocând o schimbare mai mare a potențialului membranei.
Potențiale de acțiune
Potențialele de acțiune sunt schimbări scurte, rapide, mari ale potențialului membranei și sunt produse în celulele excitabile (nervoase și musculare) atunci când potențialul de odihnă este modificat. Un singur potențial de acțiune implică doar o porțiune mică dintr-o membrană celulară totală excitabilă 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 pragul potențial, va rezulta un potențial de acțiune. Potențialul de acțiune este cauzat de o clasă de canale ionice numite canale ionice cu 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 + cu tensiune și canale K + cu tensiune. 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 membranei care se pot întări sau nega reciproc. În schimb, potențialele de acțiune sunt modificări mari (100 mV) ale potențialului membranei, care pot servi ca semnale fidele la distanță lungă.
• Activarea canalelor ionice închise determină potențialul gradat, în timp ce activarea canalelor ionice cu tensiune determină potențialul de acțiune.
• Mișcarea netă a Na +, Cl - sau Ca 2+ peste membrana plasmatică produce un potențial gradat. Mișcarea secvențială a Na + în și K + din celulă pe canalele cu tensiune produce un potențial de acțiune.
• Durata potențialului gradat variază în funcție de durata evenimentului declanșator sau a stimulului, în timp ce durata potențialului de acțiune este constantă.
• Potențialul de acțiune apare în regiunile membranei, cu o abundență de canale cu tensiune, în timp ce potențialul gradat apare în regiunile membranei concepute pentru a răspunde evenimentului declanșator.
