De grootste verschil tussen depolarisatie en repolarisatie is dat de depolarisatie is het verlies van het rustmembraanpotentieel als gevolg van de wijziging van de polarisatie van het celmembraan, terwijl repolarisatie het herstel van het rustmembraanpotentieel is na elke depolarisatiegebeurtenis. Verder is het binnenmembraan minder negatief geladen tijdens depolarisatie, terwijl de negatieve lading van het binnenmembraan tijdens repolarisatie wordt hersteld.

Depolarisatie en repolarisatie zijn twee opeenvolgende gebeurtenissen die plaatsvinden in het celmembraan tijdens de overdracht van zenuwimpulsen.

Sleutelbegrippen

1. Wat is depolarisatie? - Definitie, rustmembraanpotentieel, actiepotentieel 2. Wat is repolarisatie? - Definitie, kaliumkanalen, belang 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen depolarisatie en repolarisatie? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen depolarisatie en repolarisatie? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen

Actiepotentieel, depolarisatie, kaliumkanalen, repolarisatie, rustmembraanpotentieel, natriumkanalen

Wat is depolarisatie?

Depolarisatie is de verandering in de rustmembraanpotentiaal naar een meer positieve waarde. De rustmembraanpotentiaal is de potentiaal over het celmembraan in rust, die -70 mV is. Dit betekent dat de binnenkant van de cel meer negatief geladen is in vergelijking met de buitenkant van de cel. De rustmembraanpotentiaal wordt in stand gehouden door:

1. de continue diffusie van kaliumionen uit de cel;
2. de werking van de natrium-kaliumpomp, die 3 natriumionen uit de cel pompt terwijl er twee kaliumionen de cel in worden gepompt; en
3. de aanwezigheid van meer negatief geladen ionen zoals eiwitten en fosfaationen in het celinterieur.

   

   Figuur 1: Genereren van een actiepotentiaal

Wanneer een actiepotentiaal wil vuren, wordt er een depolarisatiestroom gegenereerd door het openen van natriumkanalen, waardoor meer natriumionen de cel kunnen binnendringen. Dit resulteert in de afname van de negatieve lading in het celinterieur. Wanneer de membraanpotentiaal -55 mV bereikt, wordt de actiepotentiaal geactiveerd. Tijdens de overdracht van een zenuwimpuls in de vorm van een actiepotentiaal is de membraanpotentiaal over het celmembraan +30 mV.

Wat is repolarisatie?

Repolarisatie is de gebeurtenis waardoor de membraanpotentiaal opnieuw wordt omgezet in de rustmembraanpotentiaal, volgend op de depolarisatie van het celmembraan. Na depolarisatie worden de natriumkanalen, die de minder negatieve lading binnenin veroorzaken, gesloten, terwijl de kaliumkanalen worden geopend vanwege de aanwezigheid van meer positieve ionen binnenin. Dit resulteert in de beweging van kaliumionen uit de cel, waardoor het celinterieur negatiever wordt. Ten slotte herstelt het repolarisatieproces de rustmembraanpotentiaal.

Figuur 2: Beweging van ionen tijdens een actiepotentiaal

Repolarisatie veroorzaakt geen mechanische activiteit door signalering naar de effectororganen zoals spieren, in tegenstelling tot tijdens de depolarisatiegebeurtenis. Repolarisatie is echter essentieel om het celmembraan door voor de tweede keer te depolariseren gereed te maken voor de overdracht van een tweede zenuwimpuls.

Overeenkomsten tussen depolarisatie en repolarisatie

Verschil tussen depolarisatie en repolarisatie

Definitie

Depolarisatie verwijst naar de beweging van het membraanpotentiaal van een cel naar een positievere waarde, terwijl repolarisatie verwijst naar de verandering in membraanpotentiaal, die terugkeert naar een negatieve waarde.

Verandering in het membraanpotentieel

Het binnenmembraan wordt minder negatief tijdens depolarisatie, terwijl repolarisatie het binnenmembraan negatief maakt.

Membraan potentieel

Terwijl depolarisatie de membraanpotentiaal verhoogt, verlaagt repolarisatie de membraanpotentiaal, waardoor de rustmembraanpotentiaal wordt hersteld.

Actiepotentiaal

Depolarisatie vergemakkelijkt het afvuren van een actiepotentiaal, terwijl repolarisatie het afvuren van een actiepotentiaal verhindert.

Ionenkanalen

Het openen van natriumkanalen veroorzaakt depolarisatie, terwijl het sluiten van natriumkanalen en het openen van de kaliumionkanalen repolarisatie veroorzaken.

Belang

Terwijl depolarisatie resulteert in het stimuleren van effectororganen zoals spiercontracties, resulteert repolarisatie niet in het stimuleren van het effectororgaan.

Conclusie

Depolarisatie is het proces waarbij de rustmembraanpotentiaal wordt verlaagd, waardoor het afvuren van een actiepotentiaal wordt vergemakkelijkt. Repolarisatie is echter het daaropvolgende proces waardoor de rustmembraanpotentiaal wordt hersteld. De opening van natriumkanalen is verantwoordelijk voor de depolarisatie van het celmembraan, terwijl de opening van de kaliumkanalen verantwoordelijk is voor de repolarisatie. Het belangrijkste verschil tussen depolarisatie en repolarisatie is de invloed op de rustmembraanpotentiaal.

Verwijzing:

1. Emily. "V&A: neurondepolarisatie, hyperpolarisatie en actiepotentialen." Khan Academy, Khan Academy, hier beschikbaar2. Samuël, Leslie. "010 Repolarisatie: fase 2 van het actiepotentieel." Interactieve biologie, met Leslie Samuel, Interactieve biologie, met Leslie Samuel, 10 januari 2016, hier beschikbaar

Afbeelding met dank aan:

1. "1221 Action Potential" door OpenStax (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Het proces van hoe actiepotentiaal door een neuron gaat" door Giovanni Guerra - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia