ग्रेडेड पोटेंशियल बनाम एक्शन पोटेंशियल
शरीर की सभी कोशिकाएं झिल्ली क्षमता दिखाती हैं, जिसका मुख्य कारण सोडियम, क्लोराइड और पोटेशियम आयनों के असमान वितरण और इन आयनों के लिए प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता अंतर के कारण होता है। इस झिल्ली के संभावित परिणाम झिल्ली में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज होते हैं। न्यूरॉन्स और मांसपेशी कोशिकाएं दो प्रकार की विशेष कोशिकाएं हैं जिन्होंने झिल्ली क्षमता के लिए एक विशेष उपयोग विकसित किया है। वे उत्तेजनाओं के कारण अपनी झिल्ली क्षमता में क्षणिक, तीव्र उतार-चढ़ाव से गुजर सकते हैं। इन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप अंततः विद्युत संकेत प्राप्त होते हैं। न्यूरॉन्स इन संकेतों का उपयोग संदेशों को प्राप्त करने, संसाधित करने, आरंभ करने और संचारित करने के लिए करते हैं जबकि मांसपेशी कोशिकाएं संकुचन शुरू करने के लिए उनका उपयोग करती हैं।विद्युत संकेतों के दो मूल रूप हैं, जिनका उपयोग न्यूरॉन्स संदेशों को प्रसारित करने के लिए करते हैं, अर्थात्, श्रेणीबद्ध क्षमता और क्रिया क्षमता।
वर्गीकृत क्षमता
ग्रेडेड पोटेंशिअल झिल्ली क्षमता में एक छोटा क्षणिक परिवर्तन है जो अलग-अलग ग्रेड या परिमाण या शक्ति की डिग्री में होता है। श्रेणीबद्ध क्षमता 'गेटेड आयन चैनल' नामक चैनल प्रोटीन के एक वर्ग की सक्रियता के कारण होती है और इसे संवेदी या मोटर तंत्रिकाओं में उत्पन्न किया जा सकता है और संप्रेषण की प्रक्रिया शुरू कर सकता है। गेटेड आयन चैनल चुनिंदा रूप से केवल कुछ आयनों को इसके माध्यम से फैलाने की अनुमति देता है। जब यह फैलने की अनुमति देता है, तो यह खुला होता है, और जब यह अनुमति नहीं देता है, तो इसे बंद कर दिया जाता है। इसलिए, गेटेड आयन चैनल एक दरवाजे की तरह व्यवहार करता है जिसे खोला या बंद किया जा सकता है।
प्रतिक्रिया देने वाले आयन चैनलों की मात्रा उत्तेजना की ताकत के आधार पर भिन्न होती है; इस प्रकार एक मजबूत उत्तेजना अधिक आयन चैनल खोलने का कारण बनती है। यदि अधिक आयन चैनल खुलते हैं, तो अधिक आयन प्लाज्मा झिल्ली में फैल जाएंगे, जिससे झिल्ली क्षमता में बड़ा परिवर्तन होगा।
कार्य क्षमता
एक्शन पोटेंशिअल झिल्ली क्षमता में संक्षिप्त, तीव्र, बड़े परिवर्तन होते हैं और आराम करने की क्षमता में परिवर्तन होने पर उत्तेजनीय कोशिकाओं (तंत्रिका और मांसपेशियों) में उत्पन्न होते हैं। एक एकल क्रिया क्षमता में कुल उत्तेजनीय कोशिका झिल्ली का केवल एक छोटा सा हिस्सा शामिल होता है और सिग्नल की शक्ति में किसी भी कमी के बिना शेष कोशिका झिल्ली में फैलता है।
एक्शन पोटेंशिअल के दौरान, मेम्ब्रेन पोटेंशिअल क्षणिक रूप से उलट जाता है। जब विध्रुवण थ्रेशोल्ड पोटेंशिअल तक पहुँच जाता है, तो इसका परिणाम एक्शन पोटेंशिअल में होगा। ऐक्शन पोटेंशिअल वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल नामक आयन चैनलों के एक वर्ग के कारण होता है। ये आयन चैनल न्यूरॉन्स और मांसपेशियों की कोशिकाओं दोनों में पाए जाते हैं। न्यूरॉन्स में, एक्शन पोटेंशिअल बनाने के लिए दो अलग-अलग वोल्टेज आयन चैनलों का उपयोग किया जाता है, अर्थात् वोल्टेज-गेटेड Na+ चैनल और वोल्टेज-गेटेड K+ चैनल। ये चैनल झिल्ली क्षमता में परिवर्तन के जवाब में खुलते और बंद होते हैं, और वे आयनों के प्रवाह को चुनिंदा रूप से उन्हें पार करने की अनुमति देकर नियंत्रित करते हैं।
ग्रेडेड पोटेंशियल और एक्शन पोटेंशियल में क्या अंतर है?
• एक्शन पोटेंशिअल लंबी दूरी के सिग्नल के रूप में काम करते हैं जबकि ग्रेडेड पोटेंशिअल कम दूरी के सिग्नल के रूप में काम करते हैं।
• श्रेणीबद्ध क्षमता झिल्ली क्षमता में छोटे बदलाव हैं जो एक दूसरे को सुदृढ़ या अस्वीकार कर सकते हैं। इसके विपरीत, ऐक्शन पोटेंशिअल मेम्ब्रेन पोटेंशिअल में बड़े (100 एमवी) परिवर्तन होते हैं जो विश्वसनीय लंबी दूरी के संकेतों के रूप में काम कर सकते हैं।
• गेटेड आयन चैनलों के सक्रिय होने से ग्रेडेड पोटेंशिअल होता है जबकि वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल्स के एक्टिवेशन से ऐक्शन पोटेंशिअल होता है।
• Na+, Cl–, या Ca2+ के पार नेट मूवमेंट प्लाज्मा झिल्ली एक वर्गीकृत क्षमता पैदा करती है। वोल्टेज-गेटेड चैनलों में सेल के बाहर Na+ और K+ की अनुक्रमिक गति एक एक्शन पोटेंशिअल पैदा करती है।
• वर्गीकृत क्षमता की अवधि ट्रिगरिंग घटना या उत्तेजना की अवधि के साथ बदलती रहती है जबकि एक्शन पोटेंशिअल की अवधि स्थिर रहती है।
• वोल्टेज-गेटेड चैनलों की एक बहुतायत के साथ झिल्ली के क्षेत्रों में क्रिया क्षमता होती है, जबकि ट्रिगरिंग घटना का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किए गए झिल्ली के क्षेत्रों में वर्गीकृत क्षमता होती है।
