Ero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä

Avainero - lepo Mahdollisuudet vs. toimintapotentiaalit
 

Neuronia pidetään hermoston rakenneyksikönä. Siihen sisältyy erilaisten hermostimulaatioiden siirto solun aikana soluihin välittämiseen. Neuronit lähettävät viestejä sähkökemiallisesti, mukaan lukien eri ionit. Toisin sanoen sähköisesti varautuneet kemikaalit, jotka ovat ioneja, aiheuttavat signaaleja. Tärkeimmät ionit ovat natrium, kalium, kalsium ja kloridi. Näiden ionien liikkuminen hermosoluja ympäröivän kalvon läpi aiheuttaa kahden tyyppisiä potentiaaleja (jänniteerot); lepopotentiaali ja toimintapotentiaali. Lepopotentiaali ilmenee, kun hermosolu on levossa eikä impulsseja siirretä. Lepopotentiaali voidaan määritellä neuronin sisä- ja ulkopuolella olevan jännitteen erona, kun neuroni on levossa. Toimintapotentiaali esiintyy, kun signaalit siirretään neuronin aksonia pitkin. Siten, Toimintapotentiaali voidaan määritellä sähköisen potentiaalimuutoksena, kun signaalin siirto tapahtuu akselien läpi. Neuronin (erityisesti aksonin) membraanipotentiaali vaihtelee nopeiden nousujen ja laskujen kanssa. Tämä on avainero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on lepopotentiaali?
3. Mikä on toimintapotentiaali?
4. Lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin yhtäläisyydet
5. Vertailu rinnakkain - lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on lepopotentiaali?

Lepopotentiaali on ilmiö, joka ilmenee neuronissa lepotilassa. Yksinkertaisesti sanottuna lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei sisällä minkään hermoimpulssien tai signaalien lähettämistä. Sellaisiin tiloihin viitataan lepopotentiaalina, jos hermosto on "levossa". Tämän tilan aikana neuronin kalvo sisältää erot varauksissa. Kalvon sisäalue varataan negatiivisemmin verrattuna kalvon ulkoalueen varaukseen. Tällaiset varauserot tasapainottuvat normaalisti johtuen erilaisten ionien vaihtamisesta kalvon läpi kumpaankin suuntaan; sisään tai ulos.

Lepopotentiaalin aikana varauksia ei kuitenkaan tasapainota, koska kalvossa olevat ionikanavat eivät salli tiettyjen ionien kulkeutumista. Se kulkee vain K: lle⁺ (kaliumionit) ja estävät Cl: n liikkumista^- ionit (kloridi) ja Na⁺ ionit (natrium). Lisäksi membraani estää negatiivisesti varautuneiden ja neuronissa läsnä olevien proteiinimolekyylien kulun. Näihin ionikanaviin viitataan selektiivisinä ionikanavina.

Näiden kanavien lisäksi on ionipumppu, johon sisältyy Na: n vaihto⁺ ionit ja K⁺ ionit kalvon poikki. Tämä pumppu toimii energian hyödyntämisen kanssa. Kun se toimii, se sallii kahden K: n vaihdon⁺ ioneja neuroniin ja kolme Na: ta⁺ ionit pois neuronista kerrallaan. Tätä pumppua kutsutaan kationi-aktiiviseksi pumpuksi. Lepopotentiaalin aikana lisää K⁺ ioneja on läsnä neuronin sisällä ja enemmän Na⁺ ioneja on läsnä neuronin ulkopuolella.

Kuva 01: Lepopotentiaali

Lepopotentiaalin jännite (ero jännitteessä neuronin sisä- ja ulkopuolella) mitataan, kun kaikki varausvoimat on tasapainotettu lopulta. Normaaliolosuhteissa neuronin lepopotentiaali on -70 mV.

Mikä on toimintapotentiaali??

Toimintapotentiaali esiintyy neuronissa, kun neuroni välittää impulsseja. Tämän signaalinsiirron aikana neuronin (erityisesti aksonin) membraanipotentiaali (erotus solun ulkopuolen ja sisäpuolen välillä) vaihtelee nopeiden nousujen ja laskujen kanssa. Toimintapotentiaalit eivät esiinny vain hermosoluissa. Sitä esiintyy monissa muissa hermostuneissa soluissa, kuten lihassoluissa, endokriinisoluissa ja myös joissain kasvisoluissa. Toimintapotentiaalin aikana hermoimpulssien siirto tapahtuu neuronin aksonia pitkin synaptisiin nuppeihin, jotka sijaitsevat aksonin päässä. Toimintapotentiaalin ensisijainen tehtävä on helpottaa viestintää solujen välillä.

Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran takia. K: n avautumisen vuoksi⁺ ionikanavat pidemmän aikaa aiheuttavat toimintapotentiaalin jännitteen ohittamisen -70 mV: n yli. Mutta kun Na⁺ ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan arvoon -70mV. Nämä olosuhteet tunnetaan vastaavasti hyperpolarisaationa ja repolarisaationa.

Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran takia. Toisin sanoen, toimintapotentiaalia tuottava ärsyke aiheuttaa neuronin lepopotentiaalin pienentymisen arvoon 0mV ja edelleen alaspäin arvoon -55mV. Tätä kutsutaan kynnysarvoksi. Ellei neuroni saavuta kynnysarvoa, toimintapotentiaalia ei luoda. Samoin kuin lepopotentiaalit, toimintapotentiaalit ilmenevät johtuen erilaisten ionien risteytymisestä neuronin kalvon läpi. Aluksi Na⁺ ionikanavat avautuvat vastauksena ärsykkeelle. Mainittiin, että lepotilan aikana neuronin sisäosa on negatiivisemmin varautunut ja sisältää enemmän Na: ta⁺ ionit ulkopuolella. Koska Na⁺ ionikanavat toimintapotentiaalin aikana, enemmän Na⁺ ionit ryntävät neuroniin kalvon läpi. Natriumionien + ve-varauksen vuoksi kalvo muuttuu positiivisemmin varautuneeksi ja depolarisoituu.

Kuva 02: Toimintapotentiaali

Tämä depolarisaatio kumotaan avaamalla K⁺ ionikanavat, jotka liikuttavat suurempaa määrää K: ta⁺ ionit irti neuronista. Kerran K⁺ ionikanavat avautuvat, Na⁺ ionikanavat sulkeutuvat. K: n avautumisen vuoksi⁺ ionikanavat pidemmän aikaa aiheuttavat toimintapotentiaalin jännitteen ohittamisen -70 mV: n yli. Tätä tilaa kutsutaan hyperpolarisaatioksi. Mutta kun Na⁺ ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan arvoon -70mV. Tätä kutsutaan repolarisaatioksi.

Mikä on lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin samankaltaisuus??

• Lepopotentiaali ja toimintapotentiaali ilmenevät erilaisten ionien liikkumisen vuoksi neuronin kalvon läpi

Mikä on ero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä?

Lepopotentiaali vs. toimintapotentiaali
Lepopotentiaali on neuronikalvon välinen jänniteero, kun se ei lähetä signaaleja.	Toimintapotentiaali on neuronikalvon välinen jänniteero, kun se lähettää signaaleja aksoneja pitkin.
esiintyminen
Lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei sisällä hermoimpulssien tai signaalien lähettämistä.	Toimintapotentiaali syntyy, kun signaalit siirretään neuroneja pitkin.
Jännite
-70mV on lepopotentiaali.	+40mV on toimintapotentiaali.
ionit
Lisää Na+ ionit ja vähemmän K+ ionit neuronien ulkopuolella, kun lepopotentiaali esiintyy.	Lisää Na+ ja vähemmän K+ ionit neuronin sisällä, kun toimintapotentiaali esiintyy.

Yhteenveto - Lepo Mahdollisuudet vs. toimintapotentiaalit

Lepopotentiaali tapahtuu, kun hermosolu ei sisällä hermoimpulssien tai signaalien lähettämistä. Kalvon sisäalue varataan negatiivisemmin verrattuna kalvon ulkoalueen varaukseen. Lepopotentiaalin aikana lisää K⁺ ioneja on läsnä neuronin sisällä ja enemmän Na⁺ ioneja on läsnä neuronin ulkopuolella. Normaaliolosuhteissa neuronin lepopotentiaali on -70 mV. Toimintapotentiaali on membraanipotentiaali, kun signaalin siirto tapahtuu aksonia pitkin. Toimintapotentiaali syntyy normaalisti depolarisoivan virran takia. K: n avautumisen vuoksi⁺ ionikanavat pidemmän aikaa aiheuttavat toimintapotentiaalin jännitteen ohittamisen -70 mV: n yli. Mutta kun Na⁺ ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan arvoon -70mV. Nämä olosuhteet tunnetaan vastaavasti hyperpolarisaationa ja repolarisaationa. Tämä on ero lepopotentiaalin ja toimintapotentiaalin välillä.

Lataa PDF-versio lepopotentiaalista vs. toimintapotentiaalista

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainauksen yhteydessä. Lataa PDF-versio tästä: Ero lepotilan ja toimintapotentiaalin välillä

Viite:

1.Encyclopædia Britannican toimittajat. "Lepojännite." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 17. marraskuuta 2017. Saatavilla täältä 
2.White, John A. “Toimintapotentiaali.” Encyclopedia of Human Brain, 2002, sivut 1-12., Doi: 10.1016 / b0-12-227210-2 / 00004-2
3. “Neuronin toimintapotentiaalit: Aivosignaalin luominen.” Khan-akatemia. Saatavilla täältä  

Kuvan kohteliaisuus:

1.'Synapse NMDAR: n ja AMPAR'in kanssaBy Diberri (keskustelu) (Lähetykset) - Piirrä Diberri., (CC BY-SA 3.0) Wikipedian kautta  
2. 'Toimintapotentiaalinen vert' Synaptiduden teos en.wikipediassa, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta