关键区别-静息电位与动作电位
神经元被认为是神经系统的结构单位。它涉及细胞间通讯过程中不同神经**的传递。神经元在不同离子的参与下以电化学方式发送信息。换句话说,化学物质是带电的。最重要的离子是钠、钾、钙和氯化物。这些离子在神经细胞周围的膜上运动会产生两种类型的电位(电压差);静息电位和动作电位。静息电位发生在神经元处于静止状态且没有脉冲传递的情况下。静息电位可以定义为神经元静止时内外电压的差值。当信号沿着神经元的轴突传递时,就会产生动作电位。因此,动作电位可以定义为信号通过轴突传递时的电位变化。神经元(特别是轴突)的膜电位随着快速的上升和下降而波动。这就是静息电位和动作电位的关键区别。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是静息电位
3. 什么是动作电位
4. 静息电位与动作电位的相似性
5. 并列比较-静息电位与动作电位的表格形式
6. 摘要
什么是静息电位(resting potential)?
静息电位是神经元静止时发生的一种现象。简单地说,当神经元不参与发送任何神经脉冲或信号时,就会产生静息电位。这种情况被称为神经元处于“静止”状态的静息电位。在这种情况下,神经元的膜上含有不同的电荷。与膜的外部区域相比,膜的内部带更多的负电荷。这种电荷的差异通常是平衡的,因为不同的离子通过膜向任何方向交换;向内或向外。
然而,在静止电位期间,电荷平衡不会发生,因为膜中存在的离子通道不允许某些离子通过。它只提供钾离子的通道,并抑制Cl-离子(氯化物)和Na+离子(钠)的运动。此外,膜还抑制了负电荷的蛋白质分子的通过,这些分子在神经元内存在。这些离子通道被称为选择性离子通道。
除了这些通道外,还有一个离子泵,它涉及跨膜的Na+离子和K+离子的交换。这台泵的工作原理是利用能量。当它工作时,它允许两个钾离子交换进入神经元,三个钠离子交换出神经元。这种泵被称为阳离子主动泵。静息电位时,神经元内钾离子增多,神经元外钠离子增多。
一旦所有的电荷力最终被平衡,就可以测量静息电位的电压(神经元内部和外部之间的电压差)。正常情况下,神经元的静息电位为-70毫伏。
什么是动作电位(action potential)?
动作电位发生在神经元传递脉冲时。在这种信号传输过程中,神经元(特别是轴突)的膜电位(细胞内外电位的差异)会随着快速的上升和下降而波动。动作电位不仅仅发生在神经元中。它存在于其他各种可兴奋的细胞中,如肌肉细胞、内分泌细胞和一些植物细胞。在动作电位过程中,神经冲动的传递沿着神经元的轴突进行,直到位于轴突末端的突触结节。动作电位的主要作用是促进细胞间的交流。
动作电位通常是由去极化电流产生的。由于钾离子通道的开放时间较长,导致动作电位的电压超过-70毫伏。但是当Na+离子通道关闭时,这个值会回到-70mV。这些情况分别称为超极化和复极化。
动作电位通常是由去极化电流产生的。换句话说,一个产生动作电位的**会使神经元的静息电位降低到0毫伏,再下降到-55毫伏。这被称为阈值。除非神经元达到阈值,否则不会产生动作电位。与静息电位类似,动作电位是由于不同离子穿过神经元膜而产生的。最初,钠离子通道被打开以响应**。有人提到,在静息电位期间,神经元内部带更多的负电荷,外部含有更多的Na+离子。由于动作电位过程中Na+离子通道的开放,更多的Na+离子会穿过细胞膜进入神经元。由于钠离子的+ve电荷,膜带更多的正电荷并去极化。
这种去极化被钾离子通道的开放所逆转,这种通道将大量的钾离子移出神经元。一旦钾离子通道打开,钠离子通道就会关闭。由于钾离子通道的开放时间较长,导致动作电位的电压超过-70毫伏。这种情况被称为超极化。但是当Na+离子通道关闭时,这个值会回到-70mV。这就是所谓的复极。
什么是静息电位与动作电位的相似性(the similarity between resting potential and action potential)?
- 由于不同的电位和离子的作用,神经元的跨膜电位发生了变化
静息电位(resting potential)和动作电位(action potential)的区别
静息电位vs动作电位 | |
静息电位是当神经元不传输信号时,穿过神经元膜的电压差。 | 动作电位是神经元膜沿轴突传递信号时的电压差。 |
发生 | |
静息电位发生在神经元不参与发送任何神经脉冲或信号时。 | 当信号沿着神经元传递时,就会产生动作电位。 |
电压 | |
-70mV是静息电位。 | +40mV是动作电位。 |
离子 | |
当静息电位出现时,神经元外Na+离子增多,K+离子减少。 | 当动作电位发生时,神经元内Na+离子增多,K+离子减少。 |
总结 - 静息电位(resting potential) vs. 动作电位(action potential)
静息电位发生在神经元不参与发送任何神经脉冲或信号时。与膜的外部区域相比,膜的内部带更多的负电荷。静息电位时,神经元内钾离子增多,神经元外钠离子增多。正常情况下,神经元的静息电位为-70毫伏。动作电位是信号沿轴突传递时的膜电位。动作电位通常是由去极化电流产生的。由于钾离子通道的开放时间较长,导致动作电位的电压超过-70毫伏。但是当Na+离子通道关闭时,这个值会回到-70mV。这些情况分别称为超极化和复极化。这就是静息电位和动作电位的区别。
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引用
1.大英百科全书的编辑。《休息潜力》。大英百科全书,百科全书,不列颠百科全书,2017年11月17日。可在这里找到2.White,John A.“行动潜能”,《人脑百科全书》,2002年,第1–12页。,doi:10.1016/b0-12-227210-2/00004-23。“神经元动作电位:大脑信号的产生。”汗学院。可在此处提供
2.怀特,约翰A.《行动潜能》,人脑百科全书,2002年,第1-12页。,doi:10.1016/b0-12-227210-2/00004-2