Puhke- ja tegevuspotentsiaali erinevus

Peamine erinevus - puhkamine Potentsiaal vs tegevuspotentsiaal
 

Neuroni peetakse närvisüsteemi struktuuriüksuseks. See hõlmab erinevate närvistiimulite edastamist raku ajal rakuga suhtlemisele. Neuronid saadavad sõnumeid elektrokeemiliselt erinevate ioonide kaasamisega. Teisisõnu, signaale põhjustavad 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 potentsiaale (pingeerinevusi); puhkepotentsiaal ja tegevuspotentsiaal. Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron on puhkeseisundis ja impulsse ei edastata. Puhkepotentsiaali võib määratleda kui erinevust pinges neuroni sees ja väljas, kui neuron on puhkeseisundis. Aktsioonipotentsiaal tekib siis, kui signaalid edastatakse piki neuroni aksoni. Seega, Aktsioonipotentsiaali võib määratleda kui elektrilise potentsiaali muutust, kui signaali edastamine toimub läbi aksonite. Neuroni (eriti aksoni) membraanipotentsiaal kõigub kiirete tõusude ja langustega. See on võtme erinevus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on puhkepotentsiaal
3. Mis on tegevuspotentsiaal?
4. Puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on puhkepotentsiaal?

Puhkepotentsiaal on nähtus, mis ilmneb neuronis puhkeolekus. Lihtsamalt öeldes tekib puhkepotentsiaal siis, kui neuron ei tegele närviimpulsside ega signaalide saatmisega. Selliseid seisundeid nimetatakse puhkepotentsiaaliks, kui neuron on puhkeasendis. Selle seisundi ajal sisaldab neuroni membraan erinevusi laengutes. Membraani sisemine piirkond on negatiivsemalt laetud, kui võrrelda membraani välispiirkonna laenguga. Sellised laengute erinevused on tavaliselt tasakaalus tänu erinevate ioonide vahetusele membraani mõlemas suunas; sisse või välja.

Puhkepotentsiaali ajal laengute tasakaalustamist siiski ei toimu, kuna membraanis olevad ioonikanalid ei võimalda teatud ioonide möödumist. See tagab läbipääsu ainult K-le⁺ (kaaliumioonid) ja pärsivad Cl^- ioonid (kloriid) ja Na⁺ ioonid (naatrium). Samuti pärsib membraan negatiivselt laetud ja neuronis sees paiknevate proteiinimolekulide läbimist. Neid ioonkanaleid nimetatakse selektiivseteks ioonikanaliteks.

Peale nende kanalite on ioonpump, mis hõlmab Na vahetamist⁺ ioonid ja K⁺ ioonid üle membraani. See pump töötab energia kasutamisel. Kui see töötab, võimaldab see kahe K vahetamist⁺ ioonid neuronisse ja kolm Na⁺ ioonid korraga neuronist välja. Seda pumpa nimetatakse aktiivseks katioonpumbaks. Puhkepotentsiaali ajal on rohkem K⁺ ioonid on neuroni sees ja rohkem Na⁺ ioonid asuvad väljaspool neuronit.

Joonis 01: puhkepotentsiaal

Puhkepotentsiaali pinget (neuroni väliste ja sisemiste pingete erinevust) mõõdetakse, kui kõik laengujõud on lõpuks tasakaalustatud. Normaalsetes tingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV.

Mis on tegevuspotentsiaal??

Aktsioonipotentsiaal ilmneb neuronis, kui neuron edastab impulsse. Selle signaali edastamise ajal kõigub neuroni (täpsemalt raku välis- ja sisekülje vahelise elektripotentsiaali erinevus) (täpsemalt aksoni) kiire tõus ja langus. Aktsioonipotentsiaalid ei esine ainult neuronites. See esineb paljudes teistes erutuvates rakkudes nagu lihasrakud, endokriinsed rakud ja ka mõned taimerakud. Aktsioonipotentsiaali ajal toimub impulsside närviülekanne mööda neuroni aksonit kuni sünaptiliste nuppudeni, mis asuvad aksoni lõpus. Aktsioonipotentsiaali peamine roll on rakkudevahelise suhtluse hõlbustamine.

Aktsioonipotentsiaal genereeritakse tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. K avanemise tõttu⁺ ioonkanalid pikema aja jooksul põhjustavad aktsioonipotentsiaali pinge minekut -70 mV. Aga kui Na⁺ ioonkanalid suletakse, see väärtus tuuakse tagasi -70mV. Neid tingimusi nimetatakse vastavalt hüperpolarisatsiooniks ja repolarisatsiooniks.

Aktsioonipotentsiaal genereeritakse tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. Teisisõnu põhjustab aktsioonipotentsiaali tekitav stiimul neuroni puhkepotentsiaali languse kuni 0 mV ja veelgi alla kuni väärtuseni -55 mV. Seda nimetatakse läviväärtuseks. Kui neuron ei saavuta läviväärtust, aktsioonipotentsiaali ei genereerita. Sarnaselt puhkepotentsiaalidega tekivad aktsioonipotentsiaalid erinevate ioonide ristumisel neuroni membraanil. Esialgu oli Na⁺ ioonikanalid avanevad vastuseks stiimulile. Mainiti, et puhkepotentsiaali ajal on neuroni sisekülg negatiivsemalt laetud ja sisaldab rohkem Na⁺ ioonid väljaspool. Na avamise tõttu⁺ ioonikanalid aktsioonipotentsiaali ajal, rohkem Na⁺ ioonid tungivad neuronisse üle membraani. Naatriumioonide positiivse laengu tõttu muutub membraan positiivsemaks ja depolariseerub.

Joonis 02: Tegevuspotentsiaal

Seda depolarisatsiooni tühistab K avanemine⁺ ioonkanalid, mis liiguvad suurema arvu K-ga⁺ ioonid neuronist välja. Kunagi K⁺ ioonikanalid avanevad, Na⁺ ioonkanalid sulguvad. K avanemise tõttu⁺ ioonkanalid pikema aja jooksul põhjustavad aktsioonipotentsiaali pinge minekut -70 mV. Seda seisundit nimetatakse hüperpolarisatsiooniks. Aga kui Na⁺ ioonkanalid suletakse, see väärtus tuuakse tagasi -70mV. Seda nimetatakse repolarisatsiooniks.

Milline on puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali sarnasus??

• Puhke- ja aktsioonipotentsiaal tekivad erinevate ioonide liikumise tõttu üle neuroni membraani

Mis vahe on puhke- ja tegevuspotentsiaalil??

Puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Puhkepotentsiaal on neuronimembraani pinge erinevus, kui see signaale ei edasta.	Aktsioonipotentsiaal on neuronimembraani pinge erinevus, kui see edastab signaale piki aksone.
Esinemine
Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei tegele närviimpulsside ega signaalide saatmisega.	Aktsioonipotentsiaal tekib neuronite kaudu edastatavate signaalide korral.
Pinge
-70mV on puhkepotentsiaal.	+40mV on aktsioonipotentsiaal.
Ioonid
Veel Na+ ioone ja vähem K+ ioonid väljaspool neuroneid puhkepotentsiaali tekkimisel.	Veel Na+ ja vähem K+ ioonid neuroni sees, kui aktsioonipotentsiaal tekib.

Kokkuvõte - puhkamine Potentsiaal vs tegevuspotentsiaal

Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei tegele närviimpulsside ega signaalide saatmisega. Membraani sisemine piirkond on negatiivsemalt laetud, kui võrrelda membraani välispiirkonna laenguga. Puhkepotentsiaali ajal on rohkem K⁺ ioonid on neuroni sees ja rohkem Na⁺ ioonid asuvad väljaspool neuronit. Normaalsetes tingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV. Aktsioonipotentsiaal on membraanipotentsiaal, kui signaali edastamine toimub piki aksoni. Aktsioonipotentsiaal genereeritakse tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. K avanemise tõttu⁺ ioonkanalid pikema aja jooksul põhjustavad aktsioonipotentsiaali pinge minekut -70 mV. Aga kui Na⁺ ioonkanalid suletakse, see väärtus tuuakse tagasi -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 seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige PDF-fail alla siit: Erinevus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel

Viide:

1.Encyclopædia Britannica toimetajad. “Puhkepotentsiaal.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 17. november 2017. Saadaval siin 
2.White, John A. “Tegevuspotentsiaal”. Inimese aju entsüklopeedia, 2002, lk 1-12, doi: 10.1016 / b0-12-227210-2 / 00004-2
3. “Neuroni aktsioonipotentsiaal: ajusignaali loomine.” Khani Akadeemia. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Sünaps NMDARi ja AMPARigaBy Diberri (jutt) (üleslaadimised) - joonistanud Diberri., (CC BY-SA 3.0) Wikipedia kaudu  
2. 'Aktsioonipotentsiaal' Synaptidude kunstiteos saidil en.wikipedia, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu