勾配電位と活動電位の比較

すべての体細胞は膜電位を示すが、これは主にナトリウム、塩化物、カリウムの各イオンの偏在によるもので、さらにこれらのイオンに対する細胞膜の透過性の違いによるものである。この膜電位によって、膜の向こう側にプラスとマイナスの両方の電荷が発生する。神経細胞と筋肉細胞は、膜電位を利用した特殊な細胞である。を受けた結果、その膜電位は短時間で急激に変動する。この変化がやがて電気信号となる。神経細胞はこれらの信号を用いて情報の受信、処理、開始、伝達を行い、筋肉細胞はこれらの信号を用いて収縮を開始する。神経細胞が情報を伝達するための電気信号には、勾配電位と活動電位の2つの基本的な形態があります。

勾配電位

勾配電位とは、異なるレベル、サイズ、または強度で発生する膜電位の小さな一過性の変化のことである。勾配電位は、「ゲート型イオンチャネル」と呼ばれる一群のチャネルタンパク質の活性化によって引き起こされ、感覚神経または運動神経に発生し、伝導プロセスを開始させることができる。ゲート型イオンチャネルは、特定のイオンのみを選択的に拡散させることができる。拡散を許容する場合は開放、許容しない場合は閉鎖となる。つまり、ゲート型イオンチャネルは、開閉可能なドアのようなものなのです。

反応するイオンチャネルの数は**の強さに依存するため、強い**はより多くのイオンチャネルを開かせることになります。より多くのイオンチャネルが開けば、より多くのイオンが細胞膜を越えて拡散し、より大きな膜電位変化を引き起こす。

活動電位

活動電位とは、興奮性細胞（神経や筋肉）の静止電位が変化する際に発生する、短時間で高速かつ大幅に変化する膜電位のことである。1つの活動電位は、興奮性の細胞膜全体のごく一部を巻き込み、信号強度を低下させることなく細胞膜の残りの部分全体に伝搬する。

活動電位が発生すると、膜電位は瞬時に反転する。脱分極が閾値電位に達すると、活動電位が発生する。この活動電位は、電位依存性イオンチャネルと呼ばれる一群のイオンチャネルによって引き起こされる。これらのイオンチャネルは、神経細胞と筋肉細胞の両方に存在する。神経細胞では、電位依存性Na+チャネルと電位依存性K+チャネルの2種類の電位依存性イオンチャネルが活動電位の発生に利用されています。これらのチャネルは、膜電位の変化に応じて開閉し、イオンを選択的に通過させることでイオンの流れを制御している。

階調電位と活動電位の違いは何ですか？

-長距離信号として活動電位を、短距離信号として階調電位を使用。

-勾配電位は膜電位の小さな変化で、相互に補強したり、打ち消したりすることができる。一方、活動電位は膜電位の大きな変化（100mV）であり、信頼性の高い長距離信号として利用することができる。

-ゲート型イオンチャネルが活性化すると勾配電位になり、電位ゲート型イオンチャネルが活性化すると活動電位になる。

-Na+、Cl-、Ca2+の細胞膜上での純移動により、勾配電位が発生する。電位依存性チャネルを介して、ナトリウムイオンが細胞に入り、K+が細胞から順次出て、活動電位を発生させる。

-活動電位の持続時間が一定であるのに対し、階調電位の持続時間はトリガーとなる事象の持続時間または ** によって変化します。