Le potentiel gradué et le potentiel d’action résultent tous deux d’une dépolarisation du potentiel de repos d’une membrane plasmique. La force de cette dépolarisation marque les différences entre le potentiel gradué et le potentiel d’action. Les potentiels gradués sont les plus faibles des deux mais ont la capacité de générer des potentiels d’action.
Un potentiel gradué ou local est une dépolarisation du potentiel de repos due à un stimulus appliqué à une seule zone de la membrane plasmique. Ce changement pourrait être causé par des molécules se liant à des récepteurs, une stimulation mécanique ou un changement de la charge, de la température ou de la perméabilité de la membrane. L’amplitude du potentiel dépend de la force et de la fréquence du stimulus. Ces potentiels ne peuvent se déplacer que sur une courte distance le long de la membrane plasmique et s’affaiblir à mesure qu’ils se déplacent.
Si une membrane a déjà eu un stimulus local appliqué et n’est pas encore revenue à son potentiel de repos lorsqu’un autre stimulus local est appliqué, ces deux stimuli peuvent se combiner. Cela créera un plus grand potentiel qui peut voyager plus loin dans la membrane. Au fur et à mesure que les potentiels gradués continuent de se renforcer, ils ont le potentiel de dépolariser la membrane au-delà de son seuil. Une fois le seuil atteint, un potentiel d’action est généré.
Le potentiel d’action est le résultat d’une grande dépolarisation de la membrane qui la fait atteindre le seuil. Après cela, le potentiel d’action sera généré et ne pourra pas être empêché ; c’est ce qu’on appelle le principe du tout ou rien. Soit il y a suffisamment de dépolarisation pour provoquer un potentiel d’action qui traversera les trois phases, soit il n’y en a pas.
Une fois le seuil atteint, la membrane passe par une phase de dépolarisation au cours de laquelle les ions sodium pénètrent rapidement dans la cellule. Cela rend la charge plus positive. Dans la deuxième phase de repolarisation, les ions potassium s’écoulent rapidement hors de la cellule, contrecarrant les ions sodium et provoquant le retour de la membrane vers sa charge négative au repos.
À ce stade, les ions sodium ne pénètrent plus dans la cellule, mais certains ions potassium diffusent encore. Cela amène la cellule à avoir une charge plus négative qu’auparavant, ce qui permet à la cellule de rétablir son potentiel de repos avant d’être envoyée dans un autre potentiel d’action. Pendant cette période de postpotentiel, il est possible qu’un stimulus crée un potentiel d’action, mais à cause de l’hyperpolarisation, le stimulus devrait être beaucoup plus fort que la normale pour le faire.
Le potentiel gradué et le potentiel d’action sont tous deux importants pour la communication dans le corps. Les potentiels d’action sont la façon dont le corps envoie des informations d’un endroit à un autre. Les synapses du cerveau communiquent entre elles via des potentiels d’action. Les messages du cerveau vers les muscles et d’autres organes sont envoyés le long de potentiels d’action à l’aide de neurotransmetteurs, tout comme les messages des organes vers le cerveau.