Kľúčový rozdiel - pokojový potenciál vs akčný potenciál
Neurón sa považuje za štruktúrnu jednotku nervového systému. Zahŕňa prenos rôznych nervových stimulov počas komunikácie medzi bunkami. Neuróny vysielajú správy elektrochemicky so zapojením rôznych iónov. Inými slovami, elektricky nabité chemikálie, ktoré sú iónmi, spôsobujú signály. Najdôležitejšie ióny sú sodík, draslík, vápnik a chlorid. Pohyb týchto iónov cez membránu, ktorá obklopuje nervové bunky, spôsobuje dva typy potenciálov (rozdiely v napätí); pokojový a akčný potenciál. Pokojový potenciál nastáva, keď je neurón v pokoji a nedochádza k prenosu impulzov. Pokojový potenciál možno definovať ako rozdiel napätia medzi vnútornou a vonkajšou stranou neurónu, keď je neurón v pokoji. Akčný potenciál nastáva, keď sa signály prenášajú pozdĺž axónu neurónu. Akčný potenciál možno teda definovať ako zmenu elektrického potenciálu, keď k prenosu signálu dôjde cez axóny. Membránový potenciál neurónu (konkrétne axónu) kolíše s rýchlym nárastom a poklesom. Toto je kľúčový rozdiel medzi pokojovým a akčným potenciálom.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to pokojový potenciál
3. Čo je to akčný potenciál
4. Podobnosti medzi pokojovým potenciálom a akčným potenciálom
5. Porovnanie vedľa seba - pokojový potenciál vs akčný potenciál v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je potenciál odpočinku?
Pokojový potenciál je jav, ktorý sa vyskytuje v neuróne, keď je v pokoji. Zjednodušene povedané, pokojový potenciál nastáva, keď neurón nezahŕňa vysielanie nervových impulzov alebo signálov. Takéto stavy sa označujú ako pokojový potenciál, keď je neurón v pokoji. Počas tohto stavu obsahuje membrána neurónu rozdiel v nábojoch. Vnútorná oblasť membrány je nabitejšia záporne v porovnaní s nábojom vonkajšej oblasti membrány. Takéto rozdiely v nábojoch sú normálne vyvážené v dôsledku výmeny rôznych iónov cez membránu do obidvoch smerov; dovnútra alebo von.
Počas pokojového potenciálu však nedochádza k vyváženiu nábojov, pretože iónové kanály, ktoré sú prítomné v membráne, neumožňujú prechod určitých iónov. Poskytuje prechod iba K + (ióny draslíka) a inhibuje pohyb iónov Cl - (chlorid) a Na + (sodík). Membrána tiež inhibuje prechod bielkovinových molekúl, ktoré sú negatívne nabité a nachádzajú sa vo vnútri neurónu. Tieto iónové kanály sa označujú ako selektívne iónové kanály.
Okrem týchto kanálov existuje iónová pumpa, ktorá zahŕňa výmenu iónov Na + a K + cez membránu. Toto čerpadlo pracuje s využitím energie. Keď to funguje, umožňuje výmenu dvoch iónov K + do neurónu a troch iónov Na + z neurónu naraz. Toto čerpadlo sa označuje ako katiónové aktívne čerpadlo. Počas pokojového potenciálu je vo vnútri neurónu prítomných viac iónov K + a mimo neurónu viac iónov Na +.
Obrázok 01: Pokojový potenciál
Napätie v kľudovom potenciáli (rozdiel v napätí medzi vonkajšou a vnútornou stranou neurónu) sa meria, akonáhle sa konečne vyrovnajú všetky sily nábojov. Za normálnych podmienok je pokojový potenciál neurónu -70 mV.
Čo je akčný potenciál?
Akčný potenciál nastáva v neuróne, keď neurón prenáša impulzy. Počas tohto prenosu signálu membránový potenciál (rozdiel v elektrickom potenciáli medzi vonkajšou a vnútornou časťou bunky) neurónu (konkrétne axónu) kolíše s rýchlym nárastom a poklesom. Akčné potenciály sa nevyskytujú iba v neurónoch. Vyskytuje sa v rôznych ďalších excitabilných bunkách, ako sú svalové bunky, endokrinné bunky a tiež v niektorých rastlinných bunkách. Počas akčného potenciálu dochádza k nervovému prenosu impulzov pozdĺž axónu neurónu až po synaptické gombíky, ktoré sa nachádzajú na konci axónu. Hlavnou úlohou akčného potenciálu je uľahčenie komunikácie medzi bunkami.
Akčný potenciál sa zvyčajne vytvára v dôsledku depolarizačného prúdu. V dôsledku otvorenia K + iónových kanálov na dlhšie časové obdobie spôsobuje napätie akčného potenciálu okolo -70 mV. Ale keď sa Na + iónové kanály zatvoria, táto hodnota sa vráti na -70 mV. Tieto stavy sú známe ako hyperpolarizácia a repolarizácia.
Akčný potenciál sa zvyčajne vytvára v dôsledku depolarizačného prúdu. Inými slovami, stimul, ktorý generuje akčný potenciál, spôsobí, že pokojový potenciál neurónu klesne až na 0 mV a ďalej až na hodnotu -55 mV. Toto sa označuje ako prahová hodnota. Pokiaľ neurón nedosiahne prahovú hodnotu, nebude sa generovať akčný potenciál. Podobne ako pokojové potenciály, aj akčné potenciály vznikajú v dôsledku kríženia rôznych iónov cez membránu neurónu. Spočiatku sa iónové kanály Na + otvárajú v reakcii na stimul. Bolo spomenuté, že počas pokojového potenciálu je vnútro neurónu viac negatívne nabité a vonku obsahuje viac iónov Na +. Z dôvodu otvorenia Na +iónových kanálov počas akčného potenciálu bude do neurónu cez membránu prúdiť viac iónov Na +. Vďaka kladnému náboju sodíkových iónov sa membrána stáva kladnejšie nabitou a depolarizuje sa.
Obrázok 02: Potenciál akcie
Táto depolarizácia je zvrátená otvorením iónových kanálov K +, ktoré posúvajú vyšší počet iónov K + z neurónu. Akonáhle sa iónové kanály K + otvoria, iónové kanály Na + sa zatvoria. V dôsledku otvorenia K + iónových kanálov na dlhšie časové obdobie spôsobuje napätie akčného potenciálu okolo -70 mV. Tento stav je známy ako hyperpolarizácia. Ale keď sa Na + iónové kanály zatvoria, táto hodnota sa vráti na -70 mV. Toto sa nazýva repolarizácia.
Aká je podobnosť medzi pokojovým a akčným potenciálom?
Pokojový potenciál a akčný potenciál sa vyskytujú v dôsledku pohybu rôznych iónov cez membránu neurónu
Aký je rozdiel medzi pokojovým a akčným potenciálom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Potenciál odpočinku vs Potenciál akcie |
|
| Pokojový potenciál je rozdiel napätia na neurónovej membráne, keď neprenáša signály. | Akčný potenciál je rozdiel napätia naprieč neurónovou membránou, keď prenáša signály pozdĺž axónov. |
| Výskyt | |
| Pokojový potenciál nastáva, keď neurón nezahŕňa vysielanie nervových impulzov alebo signálov. | Akčný potenciál nastáva, keď sa signály prenášajú pozdĺž neurónov. |
| Napätie | |
| -70mV je pokojový potenciál. | + 40 mV je akčný potenciál. |
| Ióny | |
| Viac iónov Na + a menej iónov K + mimo neurónov, keď dôjde k pokojovému potenciálu. | Viac Na + a menej K + iónov vo vnútri neurónu, keď dôjde k akčnému potenciálu. |
Zhrnutie - Potenciál odpočinku vs Potenciál akcie
Pokojový potenciál nastáva, keď neurón nezahŕňa vysielanie akýchkoľvek nervových impulzov alebo signálov. Vnútorná oblasť membrány je nabitejšia záporne v porovnaní s nábojom vonkajšej oblasti membrány. Počas pokojového potenciálu je vo vnútri neurónu prítomných viac iónov K + a mimo neurónu viac iónov Na +. Za normálnych podmienok je pokojový potenciál neurónu -70 mV. Akčný potenciál je membránový potenciál, keď k prenosu signálu dochádza pozdĺž axónu. Akčný potenciál sa normálne vytvára v dôsledku depolarizačného prúdu. V dôsledku otvorenia K + iónových kanálov na dlhšie časové obdobie spôsobuje napätie akčného potenciálu okolo -70 mV. Ale keď Na +iónové kanály sa zatvoria, táto hodnota sa vráti na -70 mV. Tieto stavy sú známe ako hyperpolarizácia a repolarizácia. To je rozdiel medzi pokojovým a akčným potenciálom.
Stiahnite si verziu pokojového potenciálu a akčného potenciálu vo formáte PDF
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si verziu PDF tu: Rozdiel medzi potenciálom odpočinku a potenciálom akcie
