Kluczowa różnica między depolaryzacją a hiperpolaryzacją polega na tym, że podczas depolaryzacji otwierają się kanały sodowe, pozwalając jonom Na+ przepływać do wnętrza komórki, przez co potencjał błonowy jest mniej ujemny, podczas gdy w hiperpolaryzacji otwierają się nadmiarowe kanały potasowe, pozwalając jonom K+ wypływa z komórki, czyniąc potencjał błonowy bardziej ujemnym niż potencjał spoczynkowy.
Potencjał czynnościowy to tryb, w którym neurony wysyłają sygnały elektryczne. Występuje, gdy neuron wysyła informacje wzdłuż aksonu z dala od ciała komórki. Istnieją trzy główne etapy potencjału czynnościowego. Są to depolaryzacja, repolaryzacja i hiperpolaryzacja. Depolaryzacja wyzwala potencjał czynnościowy. Depolaryzacja występuje, gdy wnętrze komórki staje się mniej ujemne. Kanały Na+ otwierają się i pozwalają jonom Na+ dostać się do wnętrza komórki, czyniąc ją mniej ujemną. Dlatego potencjał błonowy zmienia się z -70 mV do 0 mV w depolaryzacji. Hiperpolaryzacja występuje, gdy wnętrze komórki staje się bardziej ujemne, nawet niż pierwotny potencjał spoczynkowy. Występuje w wyniku otwarcia kanałów K+, umożliwiając wypłynięcie większej ilości jonów K+ z komórki. Potencjał błony zmienia się od -70 mV do -90 mV w hiperpolaryzacji.
Co to jest depolaryzacja?
Depolaryzacja to proces, który wyzwala potencjał czynnościowy. Depolaryzacja zwiększa potencjał błony i sprawia, że jest ona mniej ujemna. Wtedy potencjał błonowy przekracza wartość progową -55 mV. Przy wartościach progowych kanały sodowe otwierają się i umożliwiają przepływ jonów sodu do wnętrza komórki. Napływ jonów sodu sprawia, że potencjał błonowy jest bardziej dodatni i dochodzi do +40 mV wyzwalając potencjał czynnościowy. Depolaryzacja to rosnąca faza potencjału błonowego. Ogólnie rzecz biorąc, wynosi od -70 mV do +40 mV.
Rysunek 01: Potencjał działania neuronu
Kiedy potencjał błonowy osiąga szczytowy potencjał czynnościowy, kanały sodowe dezaktywują się, zatrzymując napływ jonów sodowych. Wtedy zaczyna się repolaryzacja lub faza opadania. Kanały potasowe otwierają się, umożliwiając wypływ jonów potasu z komórki. Ostatecznie potencjał błonowy powraca do normalnego potencjału spoczynkowego.
Co to jest hiperpolaryzacja?
Hiperpolaryzacja to zdarzenie, które sprawia, że potencjał błony jest bardziej ujemny niż potencjał spoczynkowy. Dzieje się tak w wyniku otwarcia nadmiaru kanałów potasowych. Innymi słowy, hiperpolaryzacja zachodzi w wyniku otwarcia kanałów potasowych nieco dłużej niż to konieczne. Prowadzi to do nadmiernego wypływu potasu z komórki. Potencjał błony zmienia się od -70 mV do -90 mV z powodu hiperpolaryzacji. Jednak po pewnym czasie kanały potasowe zamykają się, a potencjał błonowy stabilizuje się na potencjale spoczynkowym. Co więcej, kanały sodowe wracają do swojego normalnego stanu.
Jakie są podobieństwa między depolaryzacją a hiperpolaryzacją?
- Hiperpolaryzacja to odwrotny proces depolaryzacji.
- Oba zachodzą, gdy kanały jonowe w membranie otwierają się lub zamykają.
- Wytwarzają stopniowany potencjał.
Jaka jest różnica między depolaryzacją a hiperpolaryzacją?
Depolaryzacja sprawia, że potencjał błony jest mniejszy, ujemny wyzwalając potencjał czynnościowy, podczas gdy hiperpolaryzacja sprawia, że potencjał błony jest bardziej ujemny niż potencjał spoczynkowy. To jest więc kluczowa różnica między depolaryzacją a hiperpolaryzacją.
Poniższa infografika zawiera więcej różnic między depolaryzacją a hiperpolaryzacją.
Podsumowanie – Depolaryzacja kontra hiperpolaryzacja
Depolaryzacja i hiperpolaryzacja to dwa etapy potencjału błonowego. W depolaryzacji potencjał błonowy jest mniej ujemny, podczas gdy w hiperpolaryzacji potencjał błonowy jest bardziej ujemny, nawet niż potencjał spoczynkowy. Ponadto depolaryzacja następuje na skutek napływu jonów sodu do komórki, natomiast hiperpolaryzacja następuje na skutek nadmiernego wypływu potasu z komórki. W depolaryzacji otwierają się kanały sodowe, podczas gdy w hiperpolaryzacji kanały potasowe pozostają otwarte. Tak więc podsumowuje to różnicę między depolaryzacją a hiperpolaryzacją.
