Graderet potentiale vs. handlingspotentiale
Alle kropsceller viser membranpotentiale, hovedsagelig på grund af den ujævne fordeling af natrium-, chlorid- og kaliumioner og også på grund af plasmamembranens permeabilitetsforskel til disse ioner. Dette membranpotentiale resulterer i positive og negative ladninger på tværs af membranen. Neuronerne og muskelcellerne er to typer specielle celler, der har udviklet en særlig anvendelse for membranpotentialet. De kan gennemgå forbigående, hurtige udsving i deres membranpotentialer på grund af stimuli. Disse ændringer resulterer endelig i elektriske signaler. Neuroner bruger disse signaler til at modtage, behandle, igangsætte og sende beskeder, mens muskelcellerne bruger dem til at igangsætte sammentrækninger. Der er to grundlæggende former for elektriske signaler, som neuronerne bruger til at transmittere budskaberne, nemlig graderet potentiale og aktionspotentiale.
Bedømte potentialer
Graderet potentiale er en lille forbigående ændring i membranpotentialet, der forekommer i forskellige grader eller grader af størrelse eller styrke. De graderede potentialer er forårsaget af aktiveringen af en klasse af kanalproteiner kaldet 'gated ion channels' og kan genereres enten i sensoriske eller motoriske nerver og begynde transmissionsprocessen. Den gatede ionkanal tillader selektivt kun visse ioner at diffundere igennem den. Når den tillader diffusion, er den åben, og når den ikke tillader, er den lukket. Derfor opfører den lukkede ionkanal sig som en dør, der kan åbnes eller lukkes.
Mængden af reagerende ionkanaler varierer afhængigt af styrken af stimulus; således får en stærk stimulus flere ionkanaler til at åbne sig. Hvis flere ionkanaler åbner sig, vil flere ioner diffundere hen over plasmamembranen, hvilket forårsager en større ændring i membranpotentialet.
Handlingspotentialer
Aktionspotentialer er korte, hurtige, store ændringer i membranpotentialet og produceres i excitable celler (nerve og muskel), når hvilepotentialet ændres. Et enkelt aktionspotentiale involverer kun en lille del af en total exciterbar cellemembran og forplanter sig gennem resten af cellemembranen uden nogen reduktion i signalets styrke.
Under et aktionspotentiale vender membranpotentialet forbigående. Når depolarisering når tærskelpotentialet, vil det resultere i et aktionspotentiale. Aktionspotentialet er forårsaget af en klasse af ionkanaler kaldet spændingsstyrede ionkanaler. Disse ionkanaler findes i både neuroner og muskelceller. I neuroner bruges to forskellige spændingsionkanaler til at skabe et aktionspotentiale, nemlig spændingsstyrede Na+ kanaler og spændingsstyrede K+ kanaler. Disse kanaler åbner og lukker som reaktion på ændringer i membranpotentialet, og de styrer ionernes flow ved selektivt at tillade dem at bevæge sig hen over dem.
Hvad er forskellen mellem Graded Potential og Action Potential?
• Aktionspotentialer tjener som langdistancesignaler, hvorimod graduerede potentialer tjener som kortdistancesignaler.
• De graderede potentialer er små ændringer i membranpotentialet, der kan forstærke eller ophæve hinanden. I modsætning hertil er aktionspotentialerne store (100 mV) ændringer i membranpotentialet, der kan tjene som trofaste langdistancesignaler.
• Aktivering af de gatede ionkanaler forårsager det graderede potentiale, mens aktiveringen af de spændingsstyrede ionkanaler forårsager aktionspotentialet.
• Nettobevægelse af Na+, Cl– eller Ca2+ på tværs plasmamembranen producerer et graderet potentiale. Sekventiel bevægelse af Na+ ind i og K+ ud af cellen på tværs af spændingsstyrede kanaler frembringer et aktionspotentiale.
• Varigheden af det graderede potentiale varierer med varigheden af den udløsende hændelse eller stimulus, mens varigheden af aktionspotentialet er konstant.
• Aktionspotentialet forekommer i membranens områder med en overflod af de spændingsstyrede kanaler, mens det graduerede potentiale forekommer i membranens områder, der er designet til at reagere på den udløsende hændelse.
