Klíčový rozdíl - klidový potenciál vs. akční potenciál
Neuron je považován za strukturální jednotku nervového systému. Zahrnuje přenos různých nervových stimulů během komunikace mezi buňkami. Neurony posílají zprávy elektrochemicky se zapojením různých iontů. Jinými slovy, elektricky nabité chemikálie, které jsou ionty, způsobují signály. Nejdůležitější ionty jsou sodík, draslík, vápník a chlorid. Pohyb těchto iontů přes membránu, která obklopuje nervové buňky, způsobuje dva typy potenciálů (rozdíly napětí); klidový a akční potenciál. Klidový potenciál nastává, když je neuron v klidu a nedochází k přenosu impulsů. Klidový potenciál lze definovat jako rozdíl napětí mezi vnitřkem a vnějškem neuronu, když je neuron v klidu. Akční potenciál nastává, když jsou signály přenášeny podél axonu neuronu. Akční potenciál lze tedy definovat jako změnu elektrického potenciálu, když k přenosu signálu dochází prostřednictvím axonů. Membránový potenciál neuronu (konkrétně axonu) kolísá s rychlými vzestupy a pády. To je klíčový rozdíl mezi klidovým a akčním potenciálem.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je klidový potenciál
3. Co je akční potenciál
4. Podobnosti mezi klidovým potenciálem a akčním potenciálem
5. Porovnání vedle sebe - klidový potenciál vs. akční potenciál ve formě tabulky
6. Shrnutí
Co je potenciál odpočinku?
Klidový potenciál je jev, který se vyskytuje v neuronu, když je v klidu. Jednoduše řečeno, klidový potenciál nastává, když neuron nezahrnuje odesílání nervových impulsů nebo signálů. Takové stavy se označují jako klidový potenciál, kde je neuron v „klidu“. Během tohoto stavu obsahuje membrána neuronu rozdíl v nábojích. Vnitřní oblast membrány je ve srovnání s nábojem vnější oblasti membrány více negativně nabitá. Takové rozdíly v nábojích jsou obvykle vyváženy v důsledku výměny různých iontů přes membránu do obou směrů; dovnitř nebo ven.
Během klidového potenciálu však nedochází k vyvážení nábojů, protože iontové kanály, které jsou přítomny v membráně, neumožňují průchod určitých iontů. Poskytuje průchod pouze K + (ionty draslíku) a inhibuje pohyb Cl - iontů (chlorid) a iontů Na + (sodík). Membrána také inhibuje průchod molekul bílkovin, které jsou negativně nabité a přítomné uvnitř neuronu. Tyto iontové kanály se označují jako selektivní iontové kanály.
Kromě těchto kanálů existuje iontová pumpa, která zahrnuje výměnu iontů Na + a K + přes membránu. Toto čerpadlo pracuje s využitím energie. Když to funguje, umožňuje výměnu dvou iontů K + do neuronu a tří iontů Na + z neuronu najednou. Toto čerpadlo se označuje jako aktivní kationové čerpadlo. Během klidového potenciálu je uvnitř neuronu přítomno více iontů K + a mimo neuron více iontů Na +.
Obrázek 01: Klidový potenciál
Napětí klidového potenciálu (rozdíl napětí mezi vnějškem a vnitřkem neuronu) se měří, jakmile se konečně vyrovnají všechny síly nábojů. Za normálních podmínek je klidový potenciál neuronu -70 mV.
Co je akční potenciál?
Akční potenciál nastává v neuronu, když neuron přenáší impulsy. Během tohoto přenosu signálu mění membránový potenciál (rozdíl v elektrickém potenciálu mezi vnějškem a vnitřkem buňky) neuronu (konkrétně axonu) s rychlými vzestupy a pády. Akční potenciály se nevyskytují pouze v neuronech. Vyskytuje se v různých jiných excitabilních buňkách, jako jsou svalové buňky, endokrinní buňky a také v některých rostlinných buňkách. Během akčního potenciálu probíhá nervový přenos impulsů podél axonu neuronu až k synaptickým knoflíkům, umístěným na konci axonu. Prvořadou rolí akčního potenciálu je usnadnit komunikaci mezi buňkami.
Akční potenciál se normálně generuje v důsledku depolarizačního proudu. V důsledku otevření K + iontových kanálů po delší dobu způsobí, že napětí akčního potenciálu překročí -70 mV. Když se ale iontové kanály Na + zavřou, tato hodnota se přenese zpět na -70 mV. Tyto podmínky jsou známé jako hyperpolarizace a repolarizace.
Akční potenciál se normálně generuje v důsledku depolarizačního proudu. Jinými slovy, stimul, který generuje akční potenciál, způsobí, že klidový potenciál neuronu poklesne až na 0 mV a dále až na hodnotu -55 mV. Toto se označuje jako prahová hodnota. Pokud neuron nedosáhne prahové hodnoty, nebude generován akční potenciál. Podobně jako klidové potenciály dochází k akčním potenciálům v důsledku křížení různých iontů přes membránu neuronu. Zpočátku se iontové kanály Na + otevírají v reakci na stimul. Bylo zmíněno, že během klidového potenciálu je vnitřek neuronu negativně nabitější a obsahuje více iontů Na + venku. Kvůli otevření Na +iontové kanály během akčního potenciálu, více iontů Na + se vrhne do neuronu přes membránu. Díky kladnému náboji sodíkových iontů se membrána nabije pozitivněji a depolarizuje se.
Obrázek 02: Potenciál akce
Tato depolarizace je obrácena otevřením iontových kanálů K +, které přesouvají vyšší počet iontů K + z neuronu. Jakmile se iontové kanály K + otevřou, iontové kanály Na + se uzavřou. V důsledku otevření K + iontových kanálů po delší dobu způsobí, že napětí akčního potenciálu překročí -70 mV. Tento stav se nazývá hyperpolarizace. Když se ale iontové kanály Na + zavřou, tato hodnota se přenese zpět na -70 mV. Toto se nazývá repolarizace.
Jaká je podobnost mezi potenciálem odpočinku a potenciálem akce?
Klidový potenciál a akční potenciál se vyskytují v důsledku pohybu různých iontů přes membránu neuronu
Jaký je rozdíl mezi potenciálem odpočinku a potenciálem akce?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Klidový potenciál vs. akční potenciál |
|
| Klidový potenciál je rozdíl napětí napříč neuronovou membránou, když nepřenáší signály. | Akční potenciál je rozdíl napětí napříč neuronovou membránou, když přenáší signály podél axonů. |
| Výskyt | |
| Klidový potenciál nastává, když neuron nezahrnuje odesílání nervových impulsů nebo signálů. | Akční potenciál nastává, když jsou signály přenášeny podél neuronů. |
| Napětí | |
| -70mV je klidový potenciál. | + 40 mV je akční potenciál. |
| Ionty | |
| Více iontů Na + a méně iontů K + mimo neurony, když nastane klidový potenciál. | Více Na + a méně iontů K + uvnitř neuronu, když dojde k akčnímu potenciálu. |
Shrnutí - klidový potenciál vs. akční potenciál
Klidový potenciál nastává, když neuron nezahrnuje odesílání nervových impulsů nebo signálů. Vnitřní oblast membrány je ve srovnání s nábojem vnější oblasti membrány více negativně nabitá. Během klidového potenciálu je uvnitř neuronu přítomno více iontů K + a mimo neuron více iontů Na +. Za normálních podmínek je klidový potenciál neuronu -70 mV. Akční potenciál je membránový potenciál, když k přenosu signálu dochází podél axonu. Akční potenciál se normálně generuje v důsledku depolarizačního proudu. V důsledku otevření K + iontových kanálů po delší dobu způsobí, že napětí akčního potenciálu překročí -70 mV. Ale když Na +iontové kanály se zavřou, tato hodnota se přenese zpět na -70 mV. Tyto podmínky jsou známé jako hyperpolarizace a repolarizace. To je rozdíl mezi klidovým a akčním potenciálem.
Stáhněte si PDF verzi klidového potenciálu vs akčního potenciálu
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si verzi PDF zde: Rozdíl mezi potenciálem odpočinku a potenciálem akce
