Dereceli Potansiyel ve Eylem Potansiyeli
Bütün vücut hücreleri, büyük ölçüde sodyum, klorür ve potasyum iyonlarının eşit olmayan dağılımı ve ayrıca plazma zarının bu iyonlara geçirgenlik farkı nedeniyle zar potansiyeli gösterir. Bu zar potansiyeli, zar boyunca pozitif ve negatif yükler ile sonuçlanır. Nöronlar ve kas hücreleri, zar potansiyeli için özel bir kullanım geliştiren iki tür özel hücredir. Uyaranlara bağlı olarak zar potansiyellerinde geçici, hızlı dalgalanmalara maruz kalabilirler. Bu değişiklikler sonunda elektrik sinyalleriyle sonuçlanır. Nöronlar bu sinyalleri mesajları almak, işlemek, başlatmak ve iletmek için kullanırken kas hücreleri kasılmaları başlatmak için kullanır. Nöronların mesajları iletmek için kullandığı iki temel elektrik sinyali biçimi vardır, yani kademeli potansiyel ve aksiyon potansiyeli.
Kademeli Potansiyeller
Kademeli potansiyel, zar potansiyelinde değişen derecelerde veya büyüklük veya kuvvet derecelerinde meydana gelen küçük bir geçici değişikliktir. Dereceli potansiyeller, "kapılı iyon kanalları" adı verilen bir kanal proteinleri sınıfının aktivasyonundan kaynaklanır ve duyusal veya motor sinirlerde üretilebilir ve iletim sürecini başlatabilir. Geçitli iyon kanalı, seçici olarak yalnızca belirli iyonların içinden geçmesine izin verir. Yayılmaya izin verdiğinde açık, izin vermediğinde ise kapalıdır. Bu nedenle kapılı iyon kanalı açılıp kapanabilen bir kapı gibi davranır.
Yanıt veren iyon kanallarının miktarı, uyaranın gücüne göre değişir; böylece güçlü bir uyaran daha fazla iyon kanalının açılmasına neden olur. Daha fazla iyon kanalı açılırsa, plazma zarı boyunca daha fazla iyon difüze olur ve zar potansiyelinde daha büyük bir değişikliğe neden olur.
Eylem Potansiyelleri
Aksiyon potansiyelleri, zar potansiyelinde kısa, hızlı, büyük değişikliklerdir ve dinlenme potansiyeli değiştiğinde uyarılabilir hücrelerde (sinir ve kas) üretilir. Tek bir aksiyon potansiyeli, toplam uyarılabilir hücre zarının yalnızca küçük bir bölümünü içerir ve sinyalin gücünde herhangi bir azalma olmaksızın hücre zarının geri kalanı boyunca yayılır.
Bir aksiyon potansiyeli sırasında, zar potansiyeli geçici olarak tersine döner. Depolarizasyon eşik potansiyeline ulaştığında, bir aksiyon potansiyeli ile sonuçlanacaktır. Aksiyon potansiyeline, voltaj kapılı iyon kanalları adı verilen bir iyon kanalı sınıfı neden olur. Bu iyon kanalları hem nöronlarda hem de kas hücrelerinde bulunur. Nöronlarda, bir aksiyon potansiyeli oluşturmak için iki farklı voltaj iyon kanalı kullanılır, bunlar voltaj kapılı Na+ kanalları ve voltaj kapılı K+ kanallar. Bu kanallar, zar potansiyelindeki değişikliklere tepki olarak açılır ve kapanır ve iyonların akışını seçici olarak aralarında hareket etmelerine izin vererek kontrol ederler.
Dereceli Potansiyel ile Eylem Potansiyeli arasındaki fark nedir?
• Aksiyon potansiyelleri uzun mesafeli sinyaller olarak hizmet ederken, dereceli potansiyeller kısa mesafeli sinyaller olarak işlev görür.
• Dereceli potansiyeller, zar potansiyelinde birbirini güçlendirebilecek veya olumsuzlayabilecek küçük değişikliklerdir. Buna karşılık, aksiyon potansiyelleri, aslına uygun uzun mesafeli sinyaller olarak hizmet edebilen membran potansiyelindeki büyük (100 mV) değişikliklerdir.
• Kapılı iyon kanallarının aktivasyonu kademeli potansiyele neden olurken, voltaj kapılı iyon kanallarının aktivasyonu aksiyon potansiyeline neden olur.
• Na+, Cl– veya Ca2+ arasında net hareket plazma zarı kademeli bir potansiyel üretir. Na+'nin voltaj kapılı kanallar boyunca hücre içine ve K+ dışına sıralı hareketi bir aksiyon potansiyeli üretir.
• Dereceli potansiyelin süresi, aksiyon potansiyelinin süresi sabitken tetikleyici olayın veya uyaranın süresine göre değişir.
• Aksiyon potansiyeli, voltaj kapılı kanalların bol olduğu zarın bölgelerinde meydana gelirken dereceli potansiyel, zarın tetikleyici olaya yanıt vermek üzere tasarlanmış bölgelerinde meydana gelir.
