Gradiertes Potenzial vs. Aktionspotenzial
Alle Körperzellen zeigen Membranpotential, hauptsächlich aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung von Natrium-, Chlorid- und Kaliumionen und auch aufgrund der unterschiedlichen Durchlässigkeit der Plasmamembran für diese Ionen. Dieses Membranpotential führt zu positiven und negativen Ladungen über der Membran. Die Neuronen und Muskelzellen sind zwei Arten von speziellen Zellen, die eine spezielle Verwendung für das Membranpotential entwickelt haben. Sie können aufgrund von Stimuli vorübergehenden, schnellen Schwankungen ihrer Membranpotentiale unterliegen. Diese Änderungen führen schließlich zu elektrischen Signalen. Neuronen verwenden diese Signale, um Nachrichten zu empfangen, zu verarbeiten, zu initiieren und zu übertragen, während die Muskelzellen sie verwenden, um Kontraktionen auszulösen. Es gibt zwei Grundformen von elektrischen Signalen, die die Neuronen verwenden, um die Botschaften zu übermitteln, nämlich abgestufte Potentiale und Aktionspotentiale.
Gradierte Potenziale
Gradiertes Potential ist eine kleine vorübergehende Änderung des Membranpotentials, die in unterschiedlichen Graden oder Graden der Größe oder Stärke auftritt. Die abgestuften Potentiale werden durch die Aktivierung einer Klasse von Kanalproteinen verursacht, die als „gesteuerte Ionenkanäle“bezeichnet werden, und können entweder in sensorischen oder motorischen Nerven erzeugt werden und den Übertragungsprozess beginnen. Der geschlossene Ionenkanal lässt selektiv nur bestimmte Ionen hindurchdiffundieren. Wenn es eine Diffusion zulässt, ist es offen, und wenn es dies nicht zulässt, ist es geschlossen. Daher verhält sich der geschlossene Ionenkanal wie eine Tür, die geöffnet oder geschlossen werden kann.
Die Anzahl der reagierenden Ionenkanäle variiert je nach Stärke des Stimulus; Ein starker Stimulus bewirkt also, dass sich mehr Ionenkanäle öffnen. Wenn sich mehr Ionenkanäle öffnen, diffundieren mehr Ionen durch die Plasmamembran, was zu einer größeren Änderung des Membranpotentials führt.
Aktionspotentiale
Aktionspotentiale sind kurze, schnelle, große Änderungen des Membranpotentials und werden in erregbaren Zellen (Nerv und Muskel) erzeugt, wenn das Ruhepotential verändert wird. Ein einzelnes Aktionspotential betrifft nur einen kleinen Teil einer gesamten erregbaren Zellmembran und breitet sich über den Rest der Zellmembran aus, ohne dass die Stärke des Signals verringert wird.
Während eines Aktionspotentials kehrt sich das Membranpotential vorübergehend um. Wenn die Depolarisation das Schwellenpotential erreicht, führt dies zu einem Aktionspotential. Das Aktionspotential wird durch eine Klasse von Ionenkanälen verursacht, die als spannungsabhängige Ionenkanäle bezeichnet werden. Diese Ionenkanäle befinden sich sowohl in den Neuronen als auch in den Muskelzellen. In Neuronen werden zwei verschiedene Spannungsionenkanäle verwendet, um ein Aktionspotential zu erzeugen, nämlich spannungsgesteuerte Na+-Kanäle und spannungsgesteuerte K+ Kanäle. Diese Kanäle öffnen und schließen sich als Reaktion auf Änderungen des Membranpotentials und sie steuern den Fluss der Ionen, indem sie ihnen selektiv erlauben, sich über sie hinweg zu bewegen.
Was ist der Unterschied zwischen Graded Potential und Action Potential?
• Aktionspotentiale dienen als Fernsignale, während abgestufte Potentiale als Nahsignale dienen.
• Die abgestuften Potentiale sind kleine Änderungen im Membranpotential, die sich gegenseitig verstärken oder aufheben können. Im Gegensatz dazu sind die Aktionspotentiale große (100 mV) Änderungen des Membranpotentials, die als treue Fernsignale dienen können.
• Die Aktivierung der gesteuerten Ionenkanäle verursacht das abgestufte Potential, während die Aktivierung der spannungsgesteuerten Ionenkanäle das Aktionspotential verursacht.
• Nettobewegung von Na+, Cl– oder Ca2+ quer die Plasmamembran erzeugt ein abgestuftes Potential. Die sequentielle Bewegung von Na+ in und K+ aus der Zelle über spannungsabhängige Kanäle erzeugt ein Aktionspotential.
• Die Dauer des abgestuften Potentials variiert mit der Dauer des auslösenden Ereignisses oder des Reizes, während die Dauer des Aktionspotentials konstant ist.
• Das Aktionspotential tritt in den Regionen der Membran mit einer Fülle von spannungsgesteuerten Kanälen auf, während das abgestufte Potential in den Regionen der Membran auftritt, die dazu bestimmt sind, auf das auslösende Ereignis zu reagieren.
