Разница между потенциалом покоя и потенциалом действия

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - потенциал покоя и потенциал действия

Нейрон рассматривается как структурная единица нервной системы. Он включает в себя передачу различных нервных стимулов во время межклеточной коммуникации. Нейроны посылают сообщения электрохимически с участием различных ионов. Другими словами, электрически заряженные химические вещества, которые являются ионами, вызывают сигналы. Наиболее важные ионы - это натрий, калий, кальций и хлорид. Движение этих ионов через мембрану, окружающую нервные клетки, вызывает два типа потенциалов (разность напряжений); потенциал покоя и потенциал действия. Потенциал покоя возникает, когда нейрон находится в состоянии покоя и не происходит передачи импульсов. Потенциал покоя можно определить как разницу в напряжении между внутренней и внешней частью нейрона, когда нейрон находится в состоянии покоя. Потенциал действия возникает, когда сигналы передаются по аксону нейрона. Следовательно, потенциал действия можно определить как изменение электрического потенциала, когда передача сигнала происходит через аксоны. Мембранный потенциал нейрона (в частности, аксона) колеблется с быстрыми подъемами и падениями. Это ключевое различие между потенциалом покоя и потенциалом действия.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое потенциал покоя

3. Что такое потенциал действия

4. Сходства между потенциалом покоя и потенциалом действия

5. Параллельное сравнение - потенциал покоя и потенциал действия в табличной форме

6. Резюме

Что такое потенциал покоя?

Потенциал покоя - это явление, которое возникает внутри нейрона, когда он находится в состоянии покоя. Проще говоря, потенциал покоя возникает, когда нейрон не участвует в передаче каких-либо нервных импульсов или сигналов. Такие условия называются потенциалом покоя, когда нейрон находится в «состоянии покоя». В этом состоянии мембрана нейрона содержит разницу в зарядах. Внутренняя область мембраны заряжена более отрицательно по сравнению с зарядом внешней области мембраны. Такие различия в зарядах обычно уравновешиваются за счет обмена различными ионами через мембрану в любом направлении; внутрь или наружу.

Однако во время потенциала покоя балансировка зарядов не происходит, так как ионные каналы, которые присутствуют в мембране, не позволяют проходить определенным ионам. Он обеспечивает переход только к K ⁺ (ионам калия) и подавляет движение ионов Cl ^- (хлорид) и ионов Na ⁺ (натрия). Кроме того, мембрана препятствует прохождению отрицательно заряженных белковых молекул, присутствующих внутри нейрона. Эти ионные каналы называются селективными ионными каналами.

Помимо этих каналов, существует ионный насос, который включает обмен ионами Na ^{+ и} ионами K ⁺ через мембрану. Этот насос работает с использованием энергии. Когда он работает, он позволяет обмениваться двумя ионами K ⁺ в нейрон и тремя ионами Na ⁺ из нейрона одновременно. Этот насос называется активным катионным насосом. Во время потенциала покоя больше ионов K ⁺ присутствует внутри нейрона и больше ионов Na ⁺ присутствует вне нейрона.

Рисунок 01: Потенциал покоя

Напряжение потенциала покоя (разница в напряжении между внешней и внутренней частью нейрона) измеряется, когда все силы зарядов окончательно уравновешиваются. В нормальных условиях потенциал покоя нейрона составляет -70 мВ.

Что такое потенциал действий?

Потенциал действия возникает внутри нейрона, когда нейрон передает импульсы. Во время этой передачи сигнала мембранный потенциал (разница электрического потенциала между внешней и внутренней частью клетки) нейрона (в частности, аксона) колеблется с быстрыми подъемами и падениями. Потенциалы действий возникают не только в нейронах. Это происходит в различных других возбудимых клетках, таких как мышечные клетки, эндокринные клетки, а также в некоторых растительных клетках. Во время потенциала действия нервная передача импульсов происходит по аксону нейрона до синаптических выступов, расположенных на конце аксона. Основная роль потенциала действия - облегчить связь между клетками.

Потенциал действия обычно возникает из-за тока деполяризации. Из-за открытия ионных каналов K ⁺ на более длительные периоды времени напряжение потенциала действия превышает -70 мВ. Но когда каналы ионов Na ⁺ закрываются, это значение возвращается к -70 мВ. Эти состояния известны как гиперполяризация и реполяризация соответственно.

Потенциал действия обычно создается из-за деполяризующего тока. Другими словами, стимул, который генерирует потенциал действия, вызывает снижение потенциала покоя нейрона до 0 мВ, а затем до значения -55 мВ. Это называется пороговым значением. Пока нейрон не достигнет порогового значения, потенциал действия не будет сгенерирован. Подобно потенциалам покоя, потенциалы действия возникают из-за пересечения различных ионов через мембрану нейрона. Первоначально ионные каналы Na ⁺ открываются в ответ на раздражитель. Было упомянуто, что во время потенциала покоя внутренняя часть нейрона более отрицательно заряжена и содержит больше ионов Na ⁺ снаружи. В связи с открытием Na ⁺ионных каналов во время потенциала действия, больше ионов Na ⁺ устремляется в нейрон через мембрану. Из-за положительного заряда ионов натрия мембрана становится более положительно заряженной и деполяризуется.

Рисунок 02: Возможности действия

Эта деполяризация отменяется открытием ионных каналов K ^+, которые перемещают большее количество ионов K ⁺ из нейрона. Как только каналы ионов K ⁺ открываются, каналы ионов Na ⁺ закрываются. Из-за открытия ионных каналов K ⁺ на более длительные периоды времени напряжение потенциала действия превышает -70 мВ. Это состояние известно как гиперполяризация. Но когда каналы ионов Na ⁺ закрываются, это значение возвращается к -70 мВ. Это известно как реполяризация.

В чем сходство между потенциалом покоя и потенциалом действия?

Потенциал покоя и потенциал действия возникают из-за движения различных ионов через мембрану нейрона

В чем разница между потенциалом покоя и потенциалом действия?

Различать статью в середине перед таблицей

Потенциал покоя и потенциал действия
Потенциал покоя - это разность напряжений на мембране нейрона, когда он не передает сигналы.	Потенциал действия - это разность напряжений на мембране нейрона, когда он передает сигналы по аксонам.
Вхождение
Потенциал покоя возникает, когда нейрон не участвует в передаче нервных импульсов или сигналов.	Потенциал действия возникает, когда сигналы передаются по нейронам.
напряжение
-70 мВ - это потенциал покоя.	+ 40 мВ - потенциал действия.
Ионы
Больше ионов Na + и меньше ионов K + вне нейронов, когда возникает потенциал покоя.	Больше ионов Na + и меньше ионов K + внутри нейрона при возникновении потенциала действия.

Резюме - потенциал покоя и потенциал действия

Потенциал покоя возникает, когда нейрон не участвует в передаче нервных импульсов или сигналов. Внутренняя область мембраны заряжена более отрицательно по сравнению с зарядом внешней области мембраны. Во время потенциала покоя больше ионов K ⁺ присутствует внутри нейрона и больше ионов Na ⁺ присутствует вне нейрона. В нормальных условиях потенциал покоя нейрона составляет -70 мВ. Потенциал действия - это мембранный потенциал, когда передача сигнала происходит по аксону. Потенциал действия обычно создается из-за деполяризующего тока. Из-за открытия ионных каналов K ⁺ на более длительные периоды времени напряжение потенциала действия превышает -70 мВ. Но когда Na ⁺ионные каналы закрываются, это значение возвращается к -70 мВ. Эти состояния известны как гиперполяризация и реполяризация соответственно. В этом разница между потенциалом покоя и потенциалом действия.

Скачайте PDF-версию статьи «Потенциал покоя и потенциал действия»

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь: Разница между потенциалом покоя и потенциалом действия