ศักยภาพที่ให้คะแนนกับศักยภาพในการดำเนินการ
เซลล์ในร่างกายทั้งหมดแสดงศักยภาพของเมมเบรน ส่วนใหญ่เกิดจากการกระจายตัวของไอออนโซเดียม คลอไรด์ และโพแทสเซียมที่ไม่สม่ำเสมอ และยังเกิดจากความแตกต่างในการซึมผ่านของเมมเบรนในพลาสมากับไอออนเหล่านี้ ศักยภาพของเมมเบรนนี้ส่งผลให้เกิดประจุบวกและลบทั่วทั้งเมมเบรน เซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อเป็นเซลล์พิเศษสองประเภทที่พัฒนาศักยภาพการใช้เมมเบรนเป็นพิเศษ พวกเขาสามารถได้รับความผันผวนอย่างรวดเร็วในศักยภาพของเมมเบรนเนื่องจากสิ่งเร้า การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าในที่สุด เซลล์ประสาทใช้สัญญาณเหล่านี้เพื่อรับ ประมวลผล เริ่มต้น และส่งข้อความในขณะที่เซลล์กล้ามเนื้อใช้สัญญาณเหล่านี้เพื่อเริ่มการหดตัวมีสองรูปแบบพื้นฐานของสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งเซลล์ประสาทใช้ในการส่งข้อความ ได้แก่ ระดับศักยภาพและศักยภาพในการดำเนินการ
ศักยภาพที่ให้คะแนน
การให้คะแนนศักย์คือการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะเล็กน้อยในศักย์ของเมมเบรนที่เกิดขึ้นในเกรดหรือระดับของขนาดหรือความแข็งแรงที่แตกต่างกัน ศักย์การจัดลำดับนั้นเกิดจากการกระตุ้นคลาสของโปรตีนแชนเนลที่เรียกว่า 'ช่องไอออนที่มีรั้วรอบขอบชิด' และสามารถสร้างขึ้นได้ทั้งในประสาทรับความรู้สึกหรือเส้นประสาทสั่งการ และเริ่มกระบวนการส่งผ่าน ช่องไอออนแบบมีรั้วรอบขอบชิดช่วยให้ไอออนบางชนิดสามารถแพร่ผ่านได้เท่านั้น เมื่อมันยอมให้กระจาย มันก็เปิด และเมื่อมันไม่ยอม มันก็จะปิด ดังนั้นช่องไอออน gated จึงมีพฤติกรรมเหมือนประตูที่เปิดหรือปิดได้
ปริมาณของช่องไอออนตอบสนองจะแตกต่างกันไปตามความแรงของสิ่งเร้า ดังนั้นการกระตุ้นอย่างแรงทำให้ช่องไอออนเปิดมากขึ้น หากช่องไอออนเปิดมากขึ้น ไอออนจะกระจายไปทั่วเมมเบรนของพลาสมามากขึ้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในศักยภาพของเมมเบรนมากขึ้น
ศักยภาพในการดำเนินการ
ศักยภาพในการดำเนินการนั้นสั้น รวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ และผลิตขึ้นในเซลล์ที่กระตุ้นได้ (เส้นประสาทและกล้ามเนื้อ) เมื่อศักยภาพในการพักผ่อนเปลี่ยนไป ศักยะงานเดียวเกี่ยวข้องกับส่วนเล็ก ๆ ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่กระตุ้นได้ทั้งหมด และแพร่กระจายไปทั่วส่วนที่เหลือของเยื่อหุ้มเซลล์โดยไม่ทำให้ความแรงของสัญญาณลดลง
ระหว่างศักยะงาน ศักย์ของเมมเบรนจะย้อนกลับชั่วขณะ เมื่อการสลับขั้วถึงศักยภาพของขีดจำกัด มันจะส่งผลให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการ ศักยภาพในการดำเนินการเกิดจากชั้นของช่องไอออนที่เรียกว่าช่องไอออนแบบปิดด้วยแรงดันไฟฟ้า ช่องไอออนเหล่านี้พบได้ทั้งในเซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อ ในเซลล์ประสาท ช่องไอออนที่มีแรงดันไฟต่างกันสองช่องจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างศักยภาพในการดำเนินการ กล่าวคือ ช่องสัญญาณ Na+ แบบปิดด้วยแรงดันไฟฟ้า และ K+ ช่อง. ช่องเหล่านี้เปิดและปิดเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงศักย์ของเมมเบรน และควบคุมการไหลของไอออนโดยเลือกปล่อยให้พวกมันเคลื่อนที่ผ่านพวกมัน
ศักยภาพที่ให้คะแนนและศักยภาพในการดำเนินการต่างกันอย่างไร
• ศักยภาพในการดำเนินการทำหน้าที่เป็นสัญญาณทางไกล ในขณะที่ศักยภาพที่ให้คะแนนทำหน้าที่เป็นสัญญาณระยะสั้น
• ศักย์การจัดระดับคือการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในศักยภาพของเมมเบรนที่สามารถเสริมกำลังหรือลบล้างซึ่งกันและกัน ในทางตรงกันข้าม ศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการจะมีขนาดใหญ่ (100 mV) การเปลี่ยนแปลงศักย์ของเมมเบรนที่สามารถทำหน้าที่เป็นสัญญาณระยะไกลที่เที่ยงตรง
• การเปิดใช้งานช่องไอออนที่มีรั้วรอบขอบชิดทำให้เกิดศักย์ที่จัดระดับในขณะที่การเปิดใช้งานช่องไอออนที่มีรั้วรอบขอบชิดทำให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการ
• การเคลื่อนไหวสุทธิของ Na+, Cl– หรือ Ca2+ ข้าม พลาสมาเมมเบรนสร้างศักย์ที่จัดลำดับ การเคลื่อนที่ตามลำดับของ Na+ เข้าและ K+ ออกจากเซลล์ผ่านช่องสัญญาณที่มีรั้วรอบขอบชิดทำให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการ
• ระยะเวลาของศักยภาพที่ให้คะแนนจะแตกต่างกันไปตามระยะเวลาของเหตุการณ์ที่กระตุ้นหรือสิ่งเร้าในขณะที่ระยะเวลาของศักยภาพในการดำเนินการจะคงที่
• ศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการเกิดขึ้นในบริเวณเมมเบรนที่มีช่องสัญญาณแบบมีรั้วรอบขอบชิดจำนวนมาก ในขณะที่ศักย์ไฟฟ้าแบบจัดลำดับจะเกิดขึ้นในบริเวณของเมมเบรนที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อเหตุการณ์ที่กระตุ้น