Tärkein ero - lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali
Neuronia pidetään hermoston rakenteellisena yksikkönä. Siihen sisältyy erilaisten hermostimulaatioiden siirtyminen solun aikana soluyhteyteen. Neuronit lähettävät viestejä sähkökemiallisesti erilaisten ionien mukana. Toisin sanoen sähköisesti varautuneet kemikaalit, jotka ovat ioneja, aiheuttavat signaaleja. Tärkeimmät ionit ovat natrium, kalium, kalsium ja kloridi. Näiden ionien liike hermosoluja ympäröivän membraanin läpi aiheuttaa kahden tyyppisiä potentiaaleja (jännite-erot); lepopotentiaali ja toimintapotentiaali. Lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu on levossa eikä impulsseja siirry. Lepopotentiaali voidaan määritellä jännitteen erona hermosolun sisä- ja ulkopuolella, kun hermosolu on levossa. Toimintapotentiaali syntyy, kun signaalit välitetään neuronin aksonia pitkin. Näin ollen toimintapotentiaali voidaan määritellä sähköisen potentiaalin muutokseksi, kun signaalin siirto tapahtuu aksonien kautta. Neuronin (erityisesti aksonin) kalvopotentiaali vaihtelee nopean nousun ja laskun myötä. Tämä on keskeinen ero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä lepopotentiaali
3. Mikä on toimintapotentiaali
4. Lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin yhtäläisyydet
5. Vertailu vierekkäin - lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on lepomahdollisuus?
Lepopotentiaali on ilmiö, joka esiintyy hermosoluissa, kun se on levossa. Yksinkertaisesti sanottuna lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei osallistu hermoimpulssien tai -signaalien lähettämiseen. Tällaisiin olosuhteisiin viitataan lepopotentiaalina, kun hermosolu on levossa. Tämän tilan aikana hermosolun kalvo sisältää eron varauksissa. Kalvon sisäosa on negatiivisemmin ladattu verrattuna kalvon ulkopinnan lataukseen. Tällaiset varausten erot tasapainotetaan normaalisti johtuen eri ionien vaihdosta membraanin läpi kumpaankin suuntaan; sisään tai ulos.
Lepopotentiaalin aikana varauksia ei kuitenkaan tasapainoteta, koska kalvossa olevat ionikanavat eivät salli tiettyjen ionien kulkemista. Se kulkeutuu vain K +: een (kaliumionit) ja estää Cl - ionien (kloridi) ja Na + - ionien (natrium) liikkumista. Lisäksi kalvo estää negatiivisesti varautuneiden ja neuronin sisällä olevien proteiinimolekyylien kulkemisen. Näitä ionikanavia kutsutaan selektiivisiksi ionikanaviksi.
Näiden kanavien lisäksi on ionipumppu, joka sisältää Na + -ionien ja K + -ionien vaihdon kalvon läpi. Tämä pumppu toimii energiankäytön kanssa. Kun se toimii, se sallii kahden K + -ionin vaihdon neuroniksi ja kolme Na + -ionia neuronista kerrallaan. Tätä pumppua kutsutaan kationiaktiiviseksi pumpuksi. Lepoajan aikana enemmän K + -ioneja on läsnä hermosolun sisällä ja enemmän Na + -ioneja läsnä hermosolun ulkopuolella.
Kuva 01: Lepomahdollisuudet
Lepopotentiaalin jännite (jännitteen ero hermosolun ulko- ja sisäpuolella) mitataan, kun kaikki latausvoimat on tasapainotettu. Normaaleissa olosuhteissa hermosolun lepopotentiaali on -70 mV.
Mikä on toimintapotentiaali?
Toimintapotentiaali esiintyy hermosoluissa, kun hermosolu välittää impulsseja. Tämän signaalinsiirron aikana hermosolun (erityisesti aksonin) kalvopotentiaali (sähköisen potentiaalin ero solun ulko- ja sisäpuolen välillä) vaihtelee nopean nousun ja laskun myötä. Toimintapotentiaalia ei esiinny vain hermosoluissa. Sitä esiintyy useissa muissa herättävissä soluissa, kuten lihassoluissa, endokriinisissä soluissa ja myös joissakin kasvisoluissa. Toimintapotentiaalin aikana impulssien hermonsiirto tapahtuu neuronin aksonia pitkin aksonin päässä sijaitseviin synaptisiin nupeihin. Toimintapotentiaalin päärooli on helpottaa solujen välistä viestintää.
Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran vuoksi. Koska K + -ionikanavat avautuvat pidemmäksi aikaa, toimintapotentiaalin jännite ylittää -70 mV. Mutta kun Na + -ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan takaisin arvoon -70mV. Nämä olosuhteet tunnetaan hyperpolarisaationa ja repolarisaationa vastaavasti.
Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran vuoksi. Toisin sanoen ärsyke, joka tuottaa toimintapotentiaalin, saa neuronin lepopotentiaalin laskemaan jopa 0 mV ja alaspäin arvoon -55mV. Tätä kutsutaan kynnysarvoksi. Ellei neuroni saavuta kynnysarvoa, toimintapotentiaalia ei synny. Samoin kuin lepopotentiaalit, toimintapotentiaalia esiintyy johtuen eri ionien risteyksestä hermosolukalvon läpi. Aluksi Na + -ionikanavat avautuvat vastauksena ärsykkeeseen. Mainittiin, että lepomahdollisuuksien aikana hermosolun sisäpuoli on negatiivisemmin varautunut ja sisältää enemmän Na + -ioneja ulkopuolella. Na +: n avaamisen vuoksiionikanavat toimintapotentiaalin aikana, lisää Na + -ioneja syöksyy kalvon poikki olevaan neuroniin. Natriumionien + ve-varauksen ansiosta membraani varautuu positiivisemmin ja depolarisoituu.
Kuva 02: Toimintapotentiaali
Tämä depolarisaatio kääntyy avaamalla K + -ionikanavat, jotka siirtävät suuremman määrän K + -ioneja pois neuronista. Kun K + -ionikanavat avautuvat, Na + -ionikanavat sulkeutuvat. Koska K + -ionikanavat avautuvat pidemmäksi aikaa, toimintapotentiaalin jännite ylittää -70 mV. Tämä tila tunnetaan hyperpolarisaationa. Mutta kun Na + -ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan takaisin arvoon -70mV. Tätä kutsutaan repolarisaatioksi.
Mikä on lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin yhtäläisyys?
Lepopotentiaali ja toimintapotentiaali tapahtuvat johtuen eri ionien liikkumisesta hermosolukalvon läpi
Mikä on ero lepomahdollisuuden ja toimintapotentiaalin välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali |
|
| Lepopotentiaali on jänniteero hermosolukalvon yli, kun se ei lähetä signaaleja. | Toimintapotentiaali on jänniteero hermosolukalvon yli, kun se lähettää signaaleja aksoneja pitkin. |
| Esiintyminen | |
| Lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei osallistu hermoimpulssien tai -signaalien lähettämiseen. | Toimintapotentiaali syntyy, kun neuroneja pitkin lähetetään signaaleja. |
| Jännite | |
| -70mV on lepopotentiaali. | + 40mV on toimintapotentiaali. |
| Ionit | |
| Lisää Na + -ioneja ja vähemmän K + -ioneja neuronien ulkopuolella lepopotentiaalin esiintyessä. | Lisää Na +: a ja vähemmän K + -ioneja neuronin sisällä, kun toimintapotentiaali ilmenee. |
Yhteenveto - lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali
Lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei osallistu hermoimpulssien tai -signaalien lähettämiseen. Kalvon sisäosa on negatiivisemmin ladattu verrattuna kalvon ulkopinnan lataukseen. Lepoajan aikana enemmän K + -ioneja on läsnä hermosolun sisällä ja enemmän Na + -ioneja läsnä hermosolun ulkopuolella. Normaaleissa olosuhteissa hermosolun lepopotentiaali on -70 mV. Toimintapotentiaali on kalvopotentiaali, kun signaalin lähetys tapahtuu aksonia pitkin. Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran vuoksi. Koska K + -ionikanavat avautuvat pidemmäksi aikaa, toimintapotentiaalin jännite ylittää -70 mV. Mutta kun Na +ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan takaisin arvoon -70mV. Nämä olosuhteet tunnetaan hyperpolarisaationa ja repolarisaationa vastaavasti. Tämä on ero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä.
Lataa PDF-versio lepopotentiaalista vs. toimintapotentiaalista
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausviestin mukaan. Lataa PDF-versio täältä: Ero lepo- ja toimintapotentiaalin välillä
