主な違い – 段階的ポテンシャルとアクション ポテンシャル
神経細胞の原形質膜は通常、静止膜電位にあります。原形質膜の内側はマイナスに帯電し、外側はプラスに帯電しています。神経系の信号は、電位差の形で神経細胞を介して伝達されます。静止膜電位の損失は、脱分極として知られています。傾斜電位と活動電位は、脱分極中に生成される可能性のある 2 種類の電位差です。 主な違い 段階的な電位と活動電位の間の違いは、段階的な電位は短距離で伝達できる可変強度の信号であるのに対し、活動電位は長距離で伝達できる大きな脱分極です。 .段階的電位は、ニューロンを介して伝達されると強度を失う可能性がありますが、活動電位は伝達中に強度を失うことはありません.
対象となる主な分野
1. 段階的ポテンシャルとは
– 定義、機能、役割
2.アクションポテンシャルとは
– 定義、機能、役割
3.段階的な可能性と活動の可能性の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.段階的ポテンシャルと活動ポテンシャルの違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:活動電位、脱分極、段階的電位、神経細胞、静止膜電位
段階的ポテンシャルとは
段階的電位とは、振幅が変化する膜電位を指します。振幅は入力刺激の大きさに比例します。傾斜電位は、脱分極または過分極のいずれかです。いくつかの傾斜電位は、時間的または空間的に統合できます。段階的な電位の伝達は、すべての方向に均一に発生する可能性があります。傾斜電位の生成は、リガンド依存性イオン チャネルを開くことによって発生します。信号の強度は距離とともに減衰します。段階的なポテンシャルの例を 図 1 に示します .
図 1:段階的ポテンシャル
段階的電位の 3 つの主要な形式は、受容体電位、シナプス後電位、終板電位です。受容体電位は、特殊な感覚受容体細胞で生成されます。シナプス後電位は神経細胞で生成されます。興奮性シナプス後電位 (EPSP) と抑制性シナプス後電位 (IPSP) は、2 種類のシナプス後電位です。 EPSP は脱分極中に発生しますが、IPSP は過分極中に発生します。終板電位は筋細胞で生成されます。
アクション ポテンシャルとは
活動電位とは、神経細胞または筋肉細胞の膜に沿ったインパルスの伝達に関連する電位の変化を指します。活動電位の 3 つの主な段階は、脱分極、再分極、および不応期です。膜電位の急激な変化は脱分極と呼ばれます。ここで、内部電荷がマイナスからプラスに変化します。イオン ゲート チャネルの開口部は、膜の脱分極を引き起こします。ナトリウム チャネルが開くと、正電荷を帯びたナトリウム イオンが神経細胞に移動し、細胞内でより多くの正電荷が生じます。活動電位の 3 つの段階を 図 2 に示します。 .
図 2:活動電位の段階
神経細胞内の負電荷の回復は、再分極として知られています。これは、カリウムチャネルの開口部によって引き起こされます。神経細胞の外側にカリウムイオンが流入すると、細胞内の正電荷が減少します。反抗期とは、2 つの活動電位の間の期間を指します。消化期には、ナトリウム - カリウム チャネルが開かれ、安静時の電位が回復します。静止電位では、ナトリウム イオンの濃度は神経細胞の外側で高く、カリウム イオンの濃度は神経細胞の内側で高くなります。
段階的潜在能力と活動的可能性の類似点
- 段階的電位と活動電位はどちらも、神経細胞の 2 種類の膜脱分極です。
- 信号伝達の結果として、段階的電位と活動電位の両方が生成されます。
Graded Potential と Action Potential の違い
定義
等級の可能性: 勾配電位は膜電位を指し、振幅が変化する可能性があります。
アクションの可能性: 活動電位とは、神経細胞または筋肉細胞の膜に沿ったインパルスの伝達に関連する電位の変化を指します。
脱分極/過分極
等級の可能性: 段階的電位差は、脱分極または過分極のいずれかによって発生する可能性があります。
アクションの可能性: 活動電位は、脱分極によってのみ発生します。
脱分極の強さ
等級の可能性: 段階的電位には、活動電位よりも低い可変信号強度がある場合があります。
アクションの可能性: 活動電位は大きな脱分極であり、閾値 (+40 mV) に達します。
イオンチャンネル
等級の可能性: 傾斜電位は、リガンド依存性イオン チャネルによって生成されます。
アクションの可能性: 活動電位は電位依存性イオン チャネルによって生成されます。
距離
等級の可能性: 段階的な電位は短距離で伝達される可能性があります。
アクションの可能性: 活動電位は長距離にわたって伝達される可能性があります。
強さ
等級の可能性: 段階的な潜在能力は、伝達中にその強度を失う可能性があります.
アクションの可能性: 活動電位は伝達中にその強さを失いません。
追加
等級の可能性: 2 つの段階的なポテンシャルを一緒に追加できます。
アクションの可能性: 2 つの活動電位を一緒に追加することはできません。
結論
段階的電位と活動電位は、信号の伝達中に神経細胞で生成される 2 種類の膜電位です。傾斜電位は、活動電位よりも低い振幅で構成されています。したがって、送信中に減衰します。しかし、活動電位は送信中に減衰しません。段階的電位と活動電位の主な違いは、各タイプの膜電位の特性です。
参照:
1.「2014 ニューラルコミュニケーション」。
2.「ブレント・コーネル」アクションポテンシャル | BioNinja、こちらから入手できます。
画像提供:
1. Commons Wikimedia 経由の OpenStax (CC BY 4.0) による「1223 Graded Potentials-02」
2. 「アクションポテンシャル」en:User:Chris 73 によるオリジナル、en:User:Diberri による更新、tiZom による SVG への変換 – Commons Wikimedia による自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
