Skillnad mellan depolarisation och hyperpolarisation

Huvudskillnad - Depolarisering mot hyperpolarisering

Överföringen av signaler i nervsystemet sker i form av elektriska impulser. Dessa elektriska impulser genereras på membranet i nervcellerna. Olika typer av jonkanaler är inblandade i överföringen av elektriska impulser genom nervceller. Typiskt är natriumjonkoncentrationen utanför nervcellsmembranet högt medan koncentrationen av kaliumjoner i nervcellsmembranet är hög. Potentialen i detta skede är känd som vilande membranpotential. Depolarisation och hyperpolarisation är två variationer av vilemembranpotentialen. De huvudskillnad mellan depolarisation och hyperpolarisation är det depolarisering hänvisar till en minskning av vilemembranpotentialen, medan hyperpolarisation hänför sig till en ökning i vilemembranpotentialen. 

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är depolarisering
      - Definition, Förekomst, Roll
2. Vad är hyperpolarisering
      - Definition, Förekomst, Roll
3. Vad är likheterna mellan depolarisation och hyperpolarisering
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan depolarisering och hyperpolarisering
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Åtgärdspotential, Depolarisering, Hyperpolarisation, Viljemembranpotential, Natriumjoner, Tröskel

Vad är depolarisering

Depolarisering hänvisar till förlusten av polarisation som orsakas av förändringen i permeabiliteten hos natriumjoner. Detta leder till migration av natriumjoner till inre av en nervcell eller en muskelcell. Potentialen när en neuron är vilad är känd som vilopåverkan. Den vilande membranpotentialen är -70 mV. När en signal sänder via en neuron skapas emellertid en åtgärdspotential av en depolariserande ström. Den depolariserande strömmen alstras genom öppningen av natriumjonkanaler. Natriumjoner migrerar inuti cellen från utsidan. När membranpotentialen når -55 mV genereras åtgärdspotentialen. -55 mV kallas tröskeln. Membranpotentialen vid aktionspotentialen är +30 mV. Förändringen i membranpotentialen under depolarisering visas i Figur 1.

Figur 1: Depolarisering

Eftersom handlingspotentialen är ett fast värde är depolariseringspotentialen också ett fast värde. Membranpotentialerna som är mindre än depolariseringspotentialerna kallas graderade potentialer. Graderade potentialer förfallna under överföringen, medan åtgärdspotentialerna inte förlorar sin styrka under överföringen.

Vad är hyperpolarisering

Hyperpolarisation hänvisar till en ökning av mängden elektrisk laddning vilket gör vilningsmembranpotentialen mer negativ. Hyperpolarisering är motsatt av depolariseringen. Eftersom det ökar den negativa laddningen utanför membranet, förhindras initiering av en åtgärdspotential genom hyperpolarisation. Hyperpolarisering sker på grund av öppningen av kaliumjonerna. Kaliumjoner migrerar utanför cellen medan kloridjoner migrerar inuti cellen. Jonernas rörelse under vilopotential, depolarisation och hyperpolarisation visas i figur 2.

Figur 2: Förflyttning av joner under vilopotential, depolarisering och hyperpolarisering

Nervceller in i ett hyperpolarisationstillstånd efter en åtgärdspotential. Eldfasta perioden är tiden mellan två åtgärdspotentialer. Hyperpolarisering är en av de händelser som uppstår i eldfasta perioden.

Likheter mellan depolarisation och hyperpolarisation

• Både depolarisering och hyperpolarisation är två förändringar av vilemembranpotentialen.
• Både depolarisering och hyperpolarisation orsakas av öppningen av jonkanaler.

Skillnad mellan depolarisation och hyperpolarisation

Definition

Avpolarisering: Depolarisering hänvisar till förlusten av polarisation, som orsakas av förändringen i permeabiliteten hos natriumjoner till det inre av en nervcell eller en muskelcell.

hyperpolarisering: Hyperpolarisation hänvisar till en ökning av mängden elektrisk laddning vilket gör vilningsmembranpotentialen mer negativ.

Laddningsskillnad

Avpolarisering: Depolarisering gör det yttre av cellmembranet negativt laddat och membranets inre positivt laddad.

hyperpolarisering: Hyperpolarisering gör det inre av cellmembranet mer negativt laddat och det yttre av membranet är mer positivt laddat när det jämförs med vilemembranpotentialen. 

Membranpotential

Avpolarisering: Depolarisering minskar membranpotentialen.

hyperpolarisering: Hyperpolarisering ökar membranpotentialen.

Jonkanaler

Avpolarisering: Depolarisering orsakas av öppningen av natriumjonkanaler.

hyperpolarisering: Hyperpolarisering orsakas av stängning av natriumkanalerna och öppningen av natriumkanalerna.

Agerande potential

Avpolarisering: Depolarisering orsakar en skjutning av en åtgärdspotential.

hyperpolarisering: Hyperpolarisering förhindrar avfyrning av en åtgärdspotential.

Slutsats

Depolarisering och hyperpolarisation är två typer av membranpotentialer som uppträder i cellmembranet i nervceller. Depolarisering är en minskning av membranpotentialen, vilket alstrar en åtgärdspotential. Hyperpolarisering är en ökning av membranpotentialen, vilket förhindrar uppkomsten av en åtgärdspotential. Huvudskillnaden mellan depolarisering och hyperpolarisation är förändringen i membranpotentialen i varje typ av membranpotentialer.

Referens:

1. "Handlingspotentialer." Handlingspotential, tillgänglig här.
2. "Hyperpolarisering: Aktivitetspotentialens sista fas". Interaktiv biologi, med Leslie Samuel, 9 januari 2016, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "1221 Action Potential" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Ion kanal aktivitet före under och efter polarisering" Av Robert Bear och David Rintoul - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia