Belangrijkste verschil - Depolarisatie versus hyperpolarisatie

De overdracht van signalen in het zenuwstelsel vindt plaats in de vorm van elektrische impulsen. Deze elektrische impulsen worden gegenereerd op het membraan van de zenuwcellen. Verschillende soorten ionenkanalen zijn betrokken bij de overdracht van elektrische impulsen door zenuwcellen. Gewoonlijk is de natriumionconcentratie buiten het zenuwcelmembraan hoog, terwijl de concentratie van de kaliumionen binnen het zenuwcelmembraan hoog is. De potentiaal in dit stadium staat bekend als de rustmembraanpotentiaal. Depolarisatie en hyperpolarisatie zijn twee variaties van de rustmembraanpotentiaal. De grootste verschil tussen depolarisatie en hyperpolarisatie is dat: depolarisatie verwijst naar een afname van het rustmembraanpotentieel, terwijl hyperpolarisatie verwijst naar een toename van het rustmembraanpotentieel.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is depolarisatie? - Definitie, voorkomen, rol 2. Wat is hyperpolarisatie? - Definitie, voorkomen, rol 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen depolarisatie en hyperpolarisatie? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen depolarisatie en hyperpolarisatie? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: actiepotentieel, depolarisatie, hyperpolarisatie, rustmembraanpotentieel, natriumionen, drempel

Wat is depolarisatie?

Depolarisatie verwijst naar het verlies van polarisatie dat wordt veroorzaakt door de verandering in de permeabiliteit van natriumionen. Dit leidt tot de migratie van natriumionen naar het inwendige van een zenuwcel of een spiercel. Het potentieel wanneer een neuron in rust is, staat bekend als rustpotentieel. De rustmembraanpotentiaal is -70 mV. Wanneer een signaal echter door een neuron wordt verzonden, wordt een actiepotentiaal gecreëerd door een depolariserende stroom. De depolariserende stroom wordt gegenereerd door het openen van natriumionkanalen. Natriumionen migreren van buitenaf de cel in. Wanneer de membraanpotentiaal -55 mV bereikt, wordt de actiepotentiaal gegenereerd. De -55 mV wordt de drempel genoemd. De membraanpotentiaal bij de actiepotentiaal is +30 mV. De verandering in de membraanpotentiaal tijdens depolarisatie is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1: Depolarisatie

Aangezien actiepotentiaal een vaste waarde is, is ook de depolariserende potentiaal een vaste waarde. De membraanpotentialen die kleiner zijn dan de depolariserende potentialen worden graduele potentialen genoemd. Gegradeerde potentialen vervallen tijdens de transmissie, terwijl de actiepotentialen tijdens de transmissie hun kracht niet verliezen.

Wat is hyperpolarisatie?

Hyperpolarisatie verwijst naar een toename van de hoeveelheid elektrische lading, waardoor het rustmembraanpotentieel negatiever wordt. Hyperpolarisatie is het tegenovergestelde van depolarisatie. Omdat het de negatieve lading buiten het membraan verhoogt, wordt de initiatie van een actiepotentiaal voorkomen door hyperpolarisatie. Hyperpolarisatie treedt op als gevolg van het openen van de kaliumionen. Kaliumionen migreren buiten de cel, terwijl chloride-ionen binnen de cel migreren. De beweging van ionen tijdens rustpotentiaal, depolarisatie en hyperpolarisatie worden getoond in figuur 2.

Figuur 2: Beweging van ionen tijdens rustpotentiaal, depolarisatie en hyperpolarisatie

Zenuwcellen komen in een hyperpolarisatietoestand na een actiepotentiaal. De refractaire periode is de tijd tussen twee actiepotentialen. Hyperpolarisatie is een van de gebeurtenissen die optreedt in de refractaire periode.

Overeenkomsten tussen depolarisatie en hyperpolarisatie

Verschil tussen depolarisatie en hyperpolarisatie

Definitie

depolarisatie: Depolarisatie verwijst naar het verlies van polarisatie, dat wordt veroorzaakt door de verandering in de permeabiliteit van natriumionen naar het binnenste van een zenuwcel of een spiercel.

hyperpolarisatie: Hyperpolarisatie verwijst naar een toename van de hoeveelheid elektrische lading, waardoor het rustmembraanpotentieel negatiever wordt.

Ladingsverschil:

depolarisatie: Depolarisatie maakt de buitenkant van het celmembraan negatief geladen en de binnenkant van het membraan positief geladen.

hyperpolarisatie: Hyperpolarisatie maakt het binnenste van het celmembraan meer negatief geladen en de buitenkant van het membraan positiever geladen in vergelijking met de rustmembraanpotentiaal.

Membraan potentieel

depolarisatie: Depolarisatie verlaagt de membraanpotentiaal.

hyperpolarisatie: Hyperpolarisatie verhoogt de membraanpotentiaal.

Ionenkanalen

depolarisatie: Depolarisatie wordt veroorzaakt door het openen van natriumionkanalen.

hyperpolarisatie: Hyperpolarisatie wordt veroorzaakt door het sluiten van de natriumkanalen en het openen van de natriumkanalen.

Actiepotentiaal

depolarisatie: Depolarisatie veroorzaakt het afvuren van een actiepotentiaal.

hyperpolarisatie: Hyperpolarisatie voorkomt het afvuren van een actiepotentiaal.

Conclusie

Depolarisatie en hyperpolarisatie zijn twee soorten membraanpotentialen die voorkomen in het celmembraan van zenuwcellen. Depolarisatie is een afname van de membraanpotentiaal, die een actiepotentiaal genereert. Hyperpolarisatie is een verhoging van de membraanpotentiaal, die de vorming van een actiepotentiaal verhindert. Het belangrijkste verschil tussen depolarisatie en hyperpolarisatie is de verandering in de membraanpotentiaal in elk type membraanpotentialen.

Verwijzing:

1. "Actiemogelijkheden." Actiepotentialen, hier beschikbaar.2. "Hyperpolarisatie: laatste fase van het actiepotentieel." Interactieve biologie, met Leslie Samuel, 9 januari 2016, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "1221 actiepotentieel" door OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. "Ionenkanaalactiviteit voor tijdens en na polarisatie" door Robert Bear en David Rintoul - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia