Toimintapotentiaali

Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.

Toimintapotentiaali eli toimintajännite eli aktiopotentiaali on solun – usein hermosolun – kalvoa pitkin kulkeva sähköisen latauksen aalto. Toimintajännitteet kuljettavat nopeita kudostenvälisiä viestejä ja ne ovat tärkeä osa eliötä. Niitä syntyy monentyyppisissä soluissa, mutta laajimmin ne ovat hermoston viestejä hermosolujen välillä ja niiden kautta muille kehon solukoille kuten lihaksille ja rauhasille. Hermosoluja pitkin kulkevat toimintapotentiaalit ovat hermoimpulsseja. Hermosolujen lisäksi myös mm. lihassoluissa etenee toimintajännitteitä.

Eläinten lisäksi useilla kasveilla esiintyy toimintajännitteitä, jotka säätelevät niiden toimintaa. Eläinten hermoissa etenevät toimintajännitteet tapahtuvat natrium- ja kaliumvirtoina kun taas kasvit käyttävät kaliumin lisäksi kalsiumia. Eläinten lihassoluissa myös kalsiumilla on tärkeä rooli toimintajännitteen kulussa.

Toimintajännitteet ovat hermoviestien kuljetuksen keskeinen tekijä. Niiden ominaisuudet voivat säännellä eliön kehitystä ja yhtä lailla mahdollistaa elinten ja kudosten keskitetyn säätelyn.

Solun sisä- ja ulkopinnan välillä vallitsee aina sähköinen jännite eli potentiaali. Lepotilassa eli lepojännitteessä olevan solun sisällä vallitseva varaus on tasaisen negatiivinen (noin -70 mV) suhteessa solun ympäristöön eikä juuri vaihtele. Solu pitää yllä aktiivisesti lepojännitettä Na-K-pumpun avulla käyttäen ATP:hen varastoitunutta kemiallista energiaa. Kun aktivoitavissa olevan solun jännite purkautuu eli sen sähkölataus nousee lepotasolta yli kynnyksen (engl. threshold), solussa laukeaa toimintajännite.

Hermosolun toimintajännite on solun polaarisuuden nopea, muutaman millisekunnin kestoinen heilahdus negatiivisesta positiiviseen ja takaisin. Lihassolussa toimintajännite voi kestää satoja millisekunteja.