16.15
Kademeli Potansiyel
Kademeli potansiyeller, genellikle nöronların dendritlerinde bulunan, hücre zarının elektrik yükündeki lokal dalgalanmalardır. Bu potansiyel değişikli…
Kademeli potansiyel, bir nöronun zar potansiyelinde kısa ömürlü, lokalize bir değişikliktir.
Bir uyarana yanıt olarak kademeli bir potansiyel meydana gelir ve ligand kapılı veya mekanik olarak kapılı iyon kanallarının açılmasına veya kapanmasına neden olur.
Ortaya çıkan iyon akışı, zarın sitoplazmik tarafını daha az negatif veya depolarize eder. Buna karşılık, net bir negatif iyon akışı, iç kısmı daha negatif veya hiperpolarize edebilir.
Kademeli potansiyeller, ilgili iyon kanallarının sayısı ve ne kadar süre açık kaldıkları, uyaranın gücü ile doğru orantılı olduğu için bu şekilde adlandırılır.
Bu potansiyeller doğası gereği azalmaktadır. İyonlar tarafından taşınan akım, plazma zarı boyunca akar ve bitişik bölgeleri depolarize eder.
Bu iyonların bir kısmı zar üzerindeki sızıntı kanallarından kaybolduğundan, potansiyel stimülasyon bölgesinden uzaklaştıkça gücü yavaş yavaş azalır.
Ancak, birden fazla dereceli potansiyel, artan güç ve süreye sahip bir potansiyel oluşturmak için toplanabilir.
Elde edilen depolarizasyon belirli bir eşiğe ulaşırsa, akson boyunca sinyalleri uzun mesafeler boyunca iletebilen bir aksiyon potansiyeli tetiklenir.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What is a graded potential and how does it form?
A graded potential is a short-lived, localized change in a neuron's membrane potential triggered by a stimulus. When ligand-gated or mechanically-gated ion channels open or close, ions flow across the membrane. This ion movement makes the cytoplasmic side less negative (depolarization) or more negative (hyperpolarization), depending on which ions enter or exit the cell.
Q2: Why are graded potentials called decremental?
Graded potentials are decremental because their strength diminishes as they travel along the plasma membrane. Ions carrying the current flow along the membrane and depolarize adjacent regions, but some ions leak through leak channels. This ion loss causes the potential to gradually weaken the further it moves from the stimulation site.
Q3: What is the difference between depolarizing and hyperpolarizing graded potentials?
Depolarizing graded potentials occur when positive ions like sodium or calcium enter the cell, making the interior less negative. Hyperpolarizing graded potentials result when positive potassium exits the cell or negative chloride enters it, making the interior more negative. Both types shift the membrane potential away from or toward the resting potential of -70 mV.
Q4: How do excitatory and inhibitory postsynaptic potentials differ?
Excitatory postsynaptic potentials (EPSPs) depolarize the membrane, bringing it closer to threshold for firing an action potential, typically through sodium influx. Inhibitory postsynaptic potentials (IPSPs) hyperpolarize the membrane, moving it away from threshold, usually through chloride influx or potassium efflux. Both types integrate information at synapses to determine if a neuron fires.
Q5: How do multiple graded potentials combine to trigger an action potential?
Multiple graded potentials can summate, combining their effects to generate a potential with increased strength and duration. When spatial or temporal summation of these potentials reaches a certain threshold, an action potential is triggered. This action potential can then transmit signals along the axon over long distances, enabling neural communication.
Q6: What role do graded potentials play in neural information processing?
Graded potentials are essential for information processing at synapses, where neurons communicate. They allow neurons to integrate excitatory and inhibitory signals from multiple sources through spatial and temporal summation. This integration enables neurons to decide whether to generate an action potential and transmit signals further along neural circuits.
Q7: How does stimulus strength relate to graded potential magnitude?
Graded potentials are named for their direct proportionality to stimulus strength. The number of ion channels that open or close and their duration of opening directly correlate with stimulus intensity. Stronger stimuli activate more channels or keep them open longer, producing larger graded potentials with greater magnitude and duration.