Luokiteltu potentiaali vs. toimintapotentiaali
Kaikilla kehosoluilla on kalvopotentiaalia, mikä johtuu suurelta osin natrium-, kloridi- ja kaliumionien epätasaisesta jakautumisesta ja myös plasmakalvon läpäisevyyserosta näihin ioneihin. Tämä kalvopotentiaali johtaa positiivisiin ja negatiivisiin varauksiin kalvon poikki. Neuronit ja lihassolut ovat kahden tyyppisiä erityissoluja, jotka ovat kehittäneet erityiskäytön kalvopotentiaalille. Ne voivat läpikäydä ohimeneviä, nopeita vaihteluita kalvopotentiaalissaan ärsykkeiden takia. Nämä muutokset johtavat lopulta sähköisiin signaaleihin. Neuronit käyttävät näitä signaaleja vastaanottamaan, käsittelemään, aloittamaan ja lähettämään viestejä, kun taas lihassolut käyttävät niitä supistusten aloittamiseen. Sähköisiä signaaleja on kaksi perusmuotoa, joita neuronit käyttävät viestien lähettämiseen, nimittäin porrastettu potentiaali ja toimintapotentiaali.
Luokitellut mahdollisuudet
Porrastettu potentiaali on pieni ohimenevä muutos kalvopotentiaalissa, joka tapahtuu vaihtelevissa asteissa tai suuruus- tai vahvuusasteissa. Porrastetut potentiaalit johtuvat kanavaproteiiniluokan, nimeltään "aidatut ionikanavat", aktivaatiosta, ja ne voivat muodostua joko aisti- tai motorisissa hermoissa ja aloittaa läpäisyprosessin. Aidattu ionikanava sallii valikoivasti vain tiettyjen ionien diffundoitumisen sen läpi. Kun se sallii diffuusion, se on auki, ja kun se ei salli, se on suljettu. Siksi aidattu ionikanava käyttäytyy kuin ovi, joka voidaan avata tai sulkea.
Reagoivien ionikanavien määrä vaihtelee ärsykkeen voimakkuuden mukaan; siten voimakas ärsyke aiheuttaa enemmän ionikanavia avautumaan. Jos enemmän ionikanavia avautuu, useampi ioni diffundoituu plasmamembraanin läpi aiheuttaen suuremman muutoksen kalvopotentiaalissa.
Toimintamahdollisuudet
Toimintapotentiaalit ovat lyhyitä, nopeita, suuria muutoksia kalvopotentiaalissa, ja niitä syntyy virittyvissä soluissa (hermo ja lihas) lepopotentiaalin muuttuessa. Yksittäinen toimintapotentiaali käsittää vain pienen osan koko virittyvästä solukalvosta ja leviää koko solukalvon loppupuolella vähentämättä signaalin voimakkuutta.
Toimintapotentiaalin aikana kalvopotentiaali muuttuu ohimenevästi. Kun depolarisaatio saavuttaa kynnyspotentiaalin, se johtaa toimintapotentiaaliin. Toimintapotentiaali johtuu ionikanavien luokasta, jota kutsutaan jänniteohjatuiksi ionikanaviksi. Näitä ionikanavia löytyy sekä hermosoluista että lihassoluista. Neuroneissa käytetään kahta erilaista jännite-ionikanavaa toimintapotentiaalin luomiseen, nimittäin jänniteohjatut Na + -kanavat ja jänniteohjatut K + -kanavat. Nämä kanavat avautuvat ja sulkeutuvat vasteena membraanipotentiaalin muutoksiin, ja ne ohjaavat ionien virtausta sallimalla niiden selektiivisen liikkumisen niiden yli.
Mitä eroa on luokitellulla potentiaalilla ja toimintapotentiaalilla?
• Toimintapotentiaalit toimivat pitkän matkan signaaleina, kun taas porrastetut potentiaalit toimivat lyhyen matkan signaaleina.
• Porrastetut potentiaalit ovat pieniä muutoksia kalvopotentiaalissa, jotka voivat vahvistaa tai kumota toisiaan. Sen sijaan toimintapotentiaalit ovat suuria (100 mV) muutoksia kalvopotentiaalissa, jotka voivat toimia luotettavina pitkän matkan signaaleina.
• Portaallisten ionikanavien aktivointi aiheuttaa porrastetun potentiaalin, kun taas jännite-avattujen ionikanavien aktivoituminen aiheuttaa toimintapotentiaalin.
• Na +, Cl - tai Ca 2+: n nettoliike plasmamembraanin läpi tuottaa porrastetun potentiaalin. Na +: n peräkkäinen liike soluun ja K + ulos solusta jännitteisillä kanavilla tuottaa toimintapotentiaalin.
• Porrastetun potentiaalin kesto vaihtelee laukaisevan tapahtuman tai ärsykkeen keston mukaan, kun taas toimintapotentiaalin kesto on vakio.
• Toimintapotentiaali esiintyy membraanin alueilla, joissa on runsaasti jännitteellisiä kanavia, kun taas porrastettu potentiaali esiintyy kalvon alueilla, jotka on suunniteltu vastaamaan laukaisevaan tapahtumaan.
