Peamine erinevus - puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Neuronit peetakse närvisüsteemi struktuuriüksuseks. See hõlmab erinevate närvi stiimulite edastamist raku ajal rakusuhtluseks. Neuronid saadavad sõnumeid elektrokeemiliselt erinevate ioonide osalusel. Teisisõnu põhjustavad signaale elektriliselt laetud kemikaalid, mis on ioonid. Kõige olulisemad ioonid on naatrium, kaalium, kaltsium ja kloriid. Nende ioonide liikumine läbi närvirakke ümbritseva membraani põhjustab kahte tüüpi potentsiaali (pinge erinevused); puhkepotentsiaal ja tegutsemispotentsiaal. Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron on puhkeasendis ja impulsse ei edastata. Puhkepotentsiaali saab määratleda kui pinge erinevust neuroni sise- ja väliskülje vahel, kui neuron on puhkeasendis. Tegevuspotentsiaal tekib siis, kui signaale edastatakse mööda neuroni aksonit. Seega saab tegevuspotentsiaali määratleda kui elektrilise potentsiaali muutust, kui signaali edastamine toimub aksonite kaudu. Neuroni (täpsemalt aksoni) membraanipotentsiaal kõigub kiirete tõusude ja langustega. See on peamine erinevus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on puhkepotentsiaal
3. Mis on tegevuspotentsiaal
4. Sarnasus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel
5. Võrdlus kõrvuti - puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on puhkepotentsiaal?
Puhkepotentsiaal on nähtus, mis tekib neuronis puhkeseisundis. Lihtsamalt öeldes tekib puhkepotentsiaal siis, kui neuron ei osale närviimpulsside ega signaalide saatmisel. Selliseid seisundeid nimetatakse puhkepotentsiaaliks, kui neuron on puhkeasendis. Selle seisundi ajal sisaldab neuroni membraan laengute erinevust. Membraani sisemine piirkond on negatiivsemalt laetud, võrreldes membraani välise piirkonna laenguga. Sellised laengute erinevused on tavaliselt tasakaalus tänu erinevate ioonide vahetumisele üle membraani kummaski suunas; sisse või välja.
Puhkepotentsiaali ajal ei toimu laengute tasakaalustamist, kuna membraanis olevad ioonikanalid ei võimalda teatud ioonide läbimist. See võimaldab läbida ainult K + (kaaliumioonid) ja pärsib Cl - ioonide (kloriid) ja Na + ioonide (naatrium) liikumist. Samuti pärsib membraan negatiivselt laetud ja neuroni sees olevate valgumolekulide läbipääsu. Neid ioonkanaleid nimetatakse selektiivseteks ioonikanaliteks.
Peale nende kanalite on ioonpump, mis hõlmab Na + ioonide ja K + ioonide vahetust üle membraani. See pump töötab koos energia kasutamisega. Kui see töötab, võimaldab see korraga vahetada kahte K + iooni neuroniks ja kolme Na + iooni neuronist. Seda pumpa nimetatakse katioonaktiivseks pumbaks. Puhkepotentsiaali ajal on neuroni sees rohkem K + ioone ja väljaspool neuroni rohkem Na + ioone.
Joonis 01: Puhkepotentsiaal
Puhkepotentsiaali pinget (neuroni välise ja sisemise pinge erinevus) mõõdetakse siis, kui kõik laengujõud on lõpuks tasakaalustatud. Normaalsetes tingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV.
Mis on tegevuspotentsiaal?
Tegevuspotentsiaal tekib neuronis siis, kui neuron impulsse edastab. Selle signaaliülekande ajal kõigub neuroni (täpsemalt aksoni) membraanipotentsiaal (raku välise ja sisemise elektrilise potentsiaali erinevus) kiirete tõusude ja langustega. Toimepotentsiaalid ei esine ainult neuronites. Seda esineb erinevates teistes ergastatavates rakkudes, nagu lihasrakkudes, endokriinsetes rakkudes ja ka mõnes taimerakus. Aktsioonipotentsiaali ajal toimub impulsside närviülekanne mööda neuroni aksonit kuni sünaptiliste nuppudeni, mis asuvad aksoni lõpus. Tegevuspotentsiaali peamine roll on rakkude vahelise suhtluse hõlbustamine.
Aktsioonipotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. K + ioonkanalite pikema avanemise tõttu põhjustab tegevuspotentsiaali pinge üle -70 mV. Kuid kui Na + ioonkanalid sulguvad, viiakse see väärtus tagasi -70mV-ni. Neid tingimusi nimetatakse vastavalt hüperpolarisatsiooniks ja repolarisatsiooniks.
Aktsioonipotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. Teisisõnu põhjustab ärritus, mis genereerib tegevuspotentsiaali, neuroni puhkepotentsiaali vähenemist kuni 0mV ja veelgi alla väärtuse -55mV. Seda nimetatakse läviväärtuseks. Kui neuron ei saavuta läviväärtust, ei teki tegevuspotentsiaali. Sarnaselt puhkepotentsiaalidega tekivad ka erinevate potentsiaalsete ioonide ristumise tõttu neuroni membraanis tegevuspotentsiaalid. Esialgu avatakse Na + ioonkanalid vastuseks stiimulile. Mainiti, et puhkepotentsiaali ajal on neuroni sisemus negatiivsemalt laetud ja sisaldab väljaspool rohkem Na + ioone. Na + avanemise tõttuioonkanalid tegevuspotentsiaali ajal sööstavad kogu membraani neuronisse rohkem Na + ioone. Naatriumioonide + ve laengu tõttu muutub membraan positiivsemalt laetud ja depolarisatsiooni.
Joonis 02: Tegevuspotentsiaal
Selle depolarisatsiooni muudab K + ioonikanalite avanemine, mis liigutab neuronist suurema hulga K + ioone. Kui K + ioonikanalid avanevad, sulguvad Na + ioonikanalid. K + ioonkanalite pikema avanemise tõttu põhjustab tegevuspotentsiaali pinge üle -70 mV. Seda seisundit nimetatakse hüperpolarisatsiooniks. Kuid kui Na + ioonkanalid sulguvad, viiakse see väärtus tagasi -70mV-ni. Seda nimetatakse repolarisatsiooniks.
Milline on puhkepotentsiaali ja tegutsemispotentsiaali sarnasus?
Puhkepotentsiaal ja tegevuspotentsiaal tekivad erinevate ioonide liikumise tõttu üle neuroni membraani
Mis vahe on puhkepotentsiaalil ja tegevuspotentsiaalil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal |
|
| Puhkepotentsiaal on pinge erinevus neuroni membraanis, kui see signaale ei edasta. | Tegevuspotentsiaal on neuronimembraani pinge erinevus, kui see edastab signaale mööda aksoneid. |
| Esinemine | |
| Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei osale närviimpulsside ega signaalide saatmisel. | Tegevuspotentsiaal tekib siis, kui signaale edastatakse mööda neuroneid. |
| Pinge | |
| -70mV on puhkepotentsiaal. | + 40mV on potentsiaal. |
| Ioonid | |
| Kui puhkepotentsiaal tekib, on rohkem Na + ioone ja vähem K + ioone väljaspool neuroneid. | Aktiivse potentsiaali tekkimisel neuroni sees rohkem Na + ja vähem K + ioone. |
Kokkuvõte - puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei osale närviimpulsside ega signaalide saatmisel. Membraani sisemine piirkond on negatiivsemalt laetud, võrreldes membraani välise piirkonna laenguga. Puhkepotentsiaali ajal on neuroni sees rohkem K + ioone ja väljaspool neuroni rohkem Na + ioone. Normaalsetes tingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV. Tegevuspotentsiaal on membraanipotentsiaal, kui signaali edastamine toimub piki aksonit. Aktsioonipotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. K + ioonkanalite pikema avanemise tõttu põhjustab tegevuspotentsiaali pinge üle -70 mV. Aga kui Na +ioonkanalid sulguvad, see väärtus viiakse tagasi väärtuseni -70mV. Neid tingimusi nimetatakse vastavalt hüperpolarisatsiooniks ja repolarisatsiooniks. See on erinevus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel.
Laadige alla puhkepotentsiaali vs tegevuspotentsiaali PDF-versioon
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu tsiteeritud. Laadige PDF-versioon siit alla: Puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali erinevus
