Gegradeerd potentieel versus actiepotentieel
Alle lichaamscellen vertonen membraanpotentieel, grotendeels vanwege de ongelijkmatige verdeling van natrium-, chloride- en kaliumionen en ook vanwege het verschil in permeabiliteit van het plasmamembraan voor deze ionen. Deze membraanpotentiaal resulteert in positieve en negatieve ladingen over het membraan. De neuronen en spiercellen zijn twee soorten speciale cellen die een speciale toepassing hebben ontwikkeld voor het membraanpotentieel. Ze kunnen tijdelijke, snelle fluctuaties in hun membraanpotentialen ondergaan als gevolg van stimuli. Deze veranderingen resulteren uiteindelijk in elektrische signalen. Neuronen gebruiken deze signalen om berichten te ontvangen, verwerken, initiëren en verzenden, terwijl de spiercellen ze gebruiken om contracties op gang te brengen. Er zijn twee basisvormen van elektrische signalen, die de neuronen gebruiken om de berichten over te brengen, namelijk gradueel potentieel en actiepotentiaal.
Graded Potentials
Gegradueerde potentiaal is een kleine tijdelijke verandering in de membraanpotentiaal die optreedt in verschillende gradaties of graden van grootte of sterkte. De gegradeerde potentialen worden veroorzaakt door de activering van een klasse van kanaaleiwitten die 'gated ionkanalen' worden genoemd en kunnen worden gegenereerd in sensorische of motorische zenuwen en het proces van transmissie beginnen. Het gepoorte ionenkanaal laat selectief alleen bepaalde ionen erdoorheen diffunderen. Wanneer het diffunderen toelaat, is het open, en wanneer het niet toelaat, is het gesloten. Daarom gedraagt het gated ionenkanaal zich als een deur die kan worden geopend of gesloten.
Het aantal reagerende ionenkanalen varieert afhankelijk van de sterkte van de stimulus; dus een sterke stimulus zorgt ervoor dat meer ionenkanalen worden geopend. Als er meer ionenkanalen openen, zullen er meer ionen door het plasmamembraan diffunderen, waardoor een grotere verandering in het membraanpotentiaal ontstaat.
Actiepotentialen
Actiepotentialen zijn korte, snelle, grote veranderingen in het membraanpotentiaal en worden geproduceerd in prikkelbare cellen (zenuw en spier) wanneer het rustpotentieel wordt gewijzigd. Een enkele actiepotentiaal omvat slechts een klein deel van een totaal exciteerbaar celmembraan en plant zich voort door de rest van het celmembraan zonder enige vermindering van de sterkte van het signaal.
Tijdens een actiepotentiaal keert de membraanpotentiaal tijdelijk om. Wanneer depolarisatie het drempelpotentieel bereikt, zal dit resulteren in een actiepotentiaal. De actiepotentiaal wordt veroorzaakt door een klasse ionenkanalen die spanningsgated ionenkanalen worden genoemd. Deze ionenkanalen zijn te vinden in zowel de neuronen als spiercellen. In neuronen worden twee verschillende spanningsionenkanalen gebruikt om een actiepotentiaal te creëren, namelijk spanningsgestuurde Na + -kanalen en spanningsgestuurde K + -kanalen. Deze kanalen openen en sluiten als reactie op veranderingen in het membraanpotentiaal, en ze regelen de stroom van de ionen door ze selectief over hen te laten bewegen.
Wat is het verschil tussen Graded Potential en Action Potential?
• Actiepotentialen dienen als langeafstandssignalen, terwijl gegradeerde potentialen dienen als korteafstandssignalen.
• De gegradeerde potentialen zijn kleine veranderingen in het membraanpotentiaal die elkaar kunnen versterken of teniet kunnen doen. De actiepotentialen daarentegen zijn grote (100 mV) veranderingen in het membraanpotentiaal die kunnen dienen als getrouwe langeafstandssignalen.
• Activering van de gepoorte ionenkanalen veroorzaakt het gegradeerde potentiaal, terwijl de activering van de spanningsafhankelijke ionkanalen het actiepotentiaal veroorzaakt.
• De nettobeweging van Na +, Cl - of Ca 2+ over het plasmamembraan produceert een gegradueerde potentiaal. Opeenvolgende beweging van Na + in en K + uit de cel over spanningsafhankelijke kanalen produceert een actiepotentiaal.
• De duur van de gegradeerde potentiaal varieert met de duur van de triggerende gebeurtenis of de stimulus, terwijl de duur van de actiepotentiaal constant is.
• De actiepotentiaal vindt plaats in de gebieden van het membraan met een overvloed aan spanningsafhankelijke kanalen, terwijl de gegradeerde potentiaal optreedt in de gebieden van het membraan die zijn ontworpen om te reageren op de triggergebeurtenis.
