Wat is het verschil tussen gegradeerd potentieel en actiepotentieel?

Zowel gradatiepotentieel als actiepotentiaal vloeien voort uit een depolarisatie in het rustpotentiaal van een plasmamembraan. De kracht van deze depolarisatie markeert de verschillen tussen gegradeerd potentieel en actiepotentieel. Graded potentials zijn de zwakkere van de twee, maar kunnen actiepotentialen genereren.

Een gegradeerd of lokaal potentieel is een depolarisatie in het rustpotentieel vanwege een stimulus die wordt toegepast op slechts één gebied van een plasmamembraan. Deze verandering kan worden veroorzaakt door moleculen die binden aan receptoren, een mechanische stimulatie of een verandering in de lading, temperatuur of permeabiliteit van het membraan. De grootte van het potentieel hangt af van de sterkte en frequentie van de stimulus. Deze potentialen kunnen slechts over een korte afstand door het plasmamembraan lopen en zwakker worden naarmate ze verder reizen.

Als op een membraan al een lokale stimulus is aangebracht en nog niet is teruggekeerd naar zijn rustpotentieel wanneer een andere lokale stimulus wordt toegepast, kunnen deze twee stimuli combineren. Dit zal een groter potentieel creëren dat verder door het membraan kan reizen. Naarmate de gegradeerde potentialen sterker blijven groeien, hebben ze het potentieel om het membraan voorbij zijn drempel te depolariseren. Nadat de drempel is bereikt, wordt een actiepotentiaal gegenereerd.

Het actiepotentiaal is het resultaat van een grote depolarisatie van het membraan waardoor het de drempel bereikt. Nadat dit is gebeurd, wordt het actiepotentieel gegenereerd en kan dit niet worden voorkomen; dit staat bekend als het alles-of-niets principe. Ofwel is er voldoende depolarisatie om een ​​actiepotentiaal te veroorzaken dat alle drie de fasen doorloopt, of is er niet.

Nadat de drempel is bereikt, doorloopt het membraan een fase van depolarisatie waarin natriumionen snel de cel binnenkomen. Hierdoor wordt de lading positiever. In de tweede fase van repolarisatie stromen kaliumionen snel uit de cel, waardoor de natriumionen worden tegengewerkt en het membraan terug beweegt naar zijn rustende negatieve lading.

Op dit punt komen natriumionen niet langer de cel binnen, maar sommige kaliumionen diffunderen nog steeds. Dit zorgt ervoor dat de cel een meer negatieve lading heeft dan voorheen, waardoor de cel zijn rustpotentieel kan herstellen voordat hij naar een ander actiepotentiaal wordt gestuurd. Tijdens deze periode van naspotentiaal is het mogelijk dat een stimulus een actiepotentiaal creëert, maar vanwege de hyperpolarisatie zou de stimulus veel sterker moeten zijn dan normaal.

Zowel gegradeerd potentieel als actiepotentieel zijn belangrijk voor communicatie binnen het lichaam. Actiepotentialen zijn de manier waarop het lichaam informatie van de ene plaats naar de andere verzendt. De synapsen in de hersenen communiceren met elkaar via actiepotentialen. Berichten van de hersenen naar de spieren en andere organen worden verzonden langs actiepotentialen met behulp van neurotransmitters, net als berichten van de organen terug naar de hersenen.