Arvioitu potentiaali vs. toimintapotentiaali
Kaikissa kehon soluissa on kalvopotentiaalia, mikä johtuu suurelta osin natrium-, kloridi- ja kalium-ionien epätasaisesta jakautumisesta ja myös plasmamembraanin näiden ionien läpäisevyyserosta. Tämä kalvopotentiaali johtaa positiivisiin ja negatiivisiin varauksiin kalvon läpi. Neuronit ja lihassolut ovat kahden tyyppisiä erityisiä soluja, jotka ovat kehittäneet erityisen käyttötarkoituksen kalvopotentiaalille. Ne voivat kokea ohimeneviä, nopeita vaihteluita kalvopotentiaalissaan ärsykkeiden vuoksi. Nämä muutokset johtavat lopulta sähköisiin signaaleihin. Neuronit käyttävät näitä signaaleja vastaanottamaan, käsittelemään, aloittamaan ja lähettämään viestejä, kun taas lihassolut käyttävät niitä käynnistämään supistuksia. On olemassa kaksi sähköisten signaalien perusmuotoa, joita neuronit käyttävät viestien välittämiseen, nimittäin asteittainen potentiaali ja toimintapotentiaali.
Arvioidut mahdollisuudet
Asteittainen potentiaali on pieni ohimenevä muutos kalvopotentiaalissa, jota esiintyy vaihtelevissa asteissa tai suuruus- tai vahvuusasteissa. Luokitetut potentiaalit johtuvat "avainnetuiksi ionikanaviksi" kutsuttujen kanavaproteiinien luokan aktivaatiosta, ja ne voivat syntyä joko sensorisissa tai motorisissa hermoissa ja aloittaa transmissioprosessin. Aidattu ionikanava sallii valikoivasti vain tiettyjen ionien diffundoitumisen sen läpi. Kun se sallii diffuusion, se on auki, ja kun se ei salli, se on kiinni. Siksi portitettu ionikanava käyttäytyy kuin ovi, joka voidaan avata tai sulkea.
Vastaavien ionikanavien määrä vaihtelee ärsykkeen voimakkuuden mukaan; näin ollen voimakas ärsyke saa enemmän ionikanavia avautumaan. Jos enemmän ionikanavia avautuu, enemmän ioneja diffundoituu plasmakalvon läpi, mikä aiheuttaa suuremman muutoksen kalvopotentiaalissa.
Toimintamahdollisuudet
Aktiopotentiaalit ovat lyhyitä, nopeita, suuria muutoksia kalvopotentiaalissa, ja niitä syntyy kiihtyvissä soluissa (hermo- ja lihassoluissa), kun lepopotentiaalia muutetaan. Yksittäinen toimintapotentiaali sisältää vain pienen osan virittyvän solukalvon kokonaismäärästä ja etenee koko solukalvon loppuosaan ilman, että signaalin voimakkuus heikkenee.
Aktiopotentiaalin aikana kalvopotentiaali kääntyy ohimenevästi. Kun depolarisaatio saavuttaa kynnyspotentiaalin, se johtaa toimintapotentiaaliin. Aktiopotentiaali johtuu ionikanavien luokasta, jota kutsutaan jänniteportti-ionikanaviksi. Näitä ionikanavia löytyy sekä hermosoluista että lihassoluista. Neuroneissa käytetään kahta erilaista jännite-ionikanavaa toimintapotentiaalin luomiseen, nimittäin jänniteporttia Na+ kanavaa ja jänniteporttia K+ kanavia. Nämä kanavat avautuvat ja sulkeutuvat vasteena kalvopotentiaalin muutoksiin, ja ne ohjaavat ionien virtausta sallimalla niiden liikkua niiden yli.
Mitä eroa on arvostetulla potentiaalilla ja toimintapotentiaalilla?
• Toimintapotentiaalit toimivat pitkän matkan signaaleina, kun taas asteikot toimivat lyhyen matkan signaaleina.
• Asteiset potentiaalit ovat pieniä muutoksia kalvopotentiaalissa, jotka voivat vahvistaa tai kumota toisiaan. Sitä vastoin toimintapotentiaalit ovat suuria (100 mV) muutoksia kalvopotentiaalissa, jotka voivat toimia uskollisina pitkän matkan signaaleina.
• Avainnettujen ionikanavien aktivoituminen aiheuttaa porrastetun potentiaalin, kun taas jänniteportaisten ionikanavien aktivoituminen aiheuttaa toimintapotentiaalin.
• Na+, Cl– tai Ca2+ nettoliike plasmakalvo tuottaa asteittaisen potentiaalin. Na+:n peräkkäinen liike soluun ja K+ ulos jänniteporttikanavien yli tuottaa toimintapotentiaalin.
• Asteisen potentiaalin kesto vaihtelee laukaisevan tapahtuman tai ärsykkeen keston mukaan, kun taas toimintapotentiaalin kesto on vakio.
• Aktiopotentiaali esiintyy kalvon alueilla, joilla on runsaasti jänniteohjattuja kanavia, kun taas asteittainen potentiaali esiintyy kalvon alueilla, jotka on suunniteltu reagoimaan laukaisutapahtumaan.
