Ključna razlika med depolarizacijo in hiperpolarizacijo je v tem, da se pri depolarizaciji odprejo natrijevi kanalčki, ki omogočajo pretok Na+ ionov v celico, zaradi česar je membranski potencial manj negativen, medtem ko se pri hiperpolarizaciji odprejo odvečni kalijevi kanalčki, ki prepuščajo K+ ionom teče iz celice, zaradi česar je membranski potencial bolj negativen od potenciala mirovanja.
Akcijski potencial je način, s katerim nevroni pošiljajo električne signale. Pojavi se, ko nevron pošlje informacije vzdolž aksona stran od celičnega telesa. Obstajajo tri glavne stopnje akcijskega potenciala. So depolarizacija, repolarizacija in hiperpolarizacija. Depolarizacija sproži akcijski potencial. Do depolarizacije pride, ko notranjost celice postane manj negativna. Na+ kanali se odprejo in omogočijo Na+ ionom, da gredo v celico, zaradi česar je manj negativna. Zato gre membranski potencial od -70 mV do 0 mV pri depolarizaciji. Hiperpolarizacija se pojavi, ko notranjost celice postane bolj negativna celo od prvotnega potenciala mirovanja. Pojavi se kot posledica odpiranja kanalov K+, kar omogoča, da več ionov K+ teče iz celice. Membranski potencial gre od -70 mV do -90 mV v hiperpolarizaciji.
Kaj je depolarizacija?
Depolarizacija je proces, ki sproži akcijski potencial. Depolarizacija poveča membranski potencial in ga naredi manj negativnega. Nato membranski potencial preseže mejno vrednost -55 mV. Pri mejnih vrednostih se natrijevi kanali odprejo in omogočijo pretok natrijevih ionov v celico. Dotok natrijevih ionov naredi membranski potencial bolj pozitiven in doseže do +40 mV, ki sproži akcijski potencial. Depolarizacija je faza naraščanja membranskega potenciala. Na splošno gre od -70 mV do +40 mV.
Slika 01: Akcijski potencial v nevronu
Ko membranski potencial doseže največji akcijski potencial, se natrijevi kanalčki inaktivirajo in ustavijo dotok natrijevih ionov. Nato se začne faza repolarizacije ali padanja. Odprejo se kalijevi kanali, kar omogoča, da kalijevi ioni odtečejo iz celice. Sčasoma se membranski potencial vrne na normalni potencial mirovanja.
Kaj je hiperpolarizacija?
Hiperpolarizacija je dogodek, zaradi katerega je membranski potencial bolj negativen od potenciala mirovanja. To se zgodi zaradi odvečnih kalijevih kanalčkov, ki ostanejo odprti. Z drugimi besedami, hiperpolarizacija se zgodi kot posledica kalijevih kanalčkov, ki ostanejo odprti malo dlje, kot je potrebno. To vodi do prekomernega izločanja kalija iz celice. Membranski potencial gre od -70 mV do -90 mV zaradi hiperpolarizacije. Čez nekaj časa pa se kalijevi kanalčki zaprejo in membranski potencial se stabilizira pri potencialu mirovanja. Poleg tega se natrijevi kanali povrnejo v normalno stanje.
Kakšne so podobnosti med depolarizacijo in hiperpolarizacijo?
- Hiperpolarizacija je nasproten proces depolarizacije.
- Oboje se zgodi, ko se ionski kanalčki v membrani odprejo ali zaprejo.
- Proizvajajo ocenjen potencial.
Kakšna je razlika med depolarizacijo in hiperpolarizacijo?
Depolarizacija zmanjša membranski potencial, negativna sproži akcijski potencial, medtem ko hiperpolarizacija naredi membranski potencial bolj negativen od potenciala mirovanja. To je torej ključna razlika med depolarizacijo in hiperpolarizacijo.
Spodnja infografika navaja več razlik med depolarizacijo in hiperpolarizacijo.
Povzetek – depolarizacija proti hiperpolarizaciji
Depolarizacija in hiperpolarizacija sta dve stopnji membranskega potenciala. Pri depolarizaciji je membranski potencial manj negativen, pri hiperpolarizaciji pa je membranski potencial bolj negativen, celo kot potencial mirovanja. Poleg tega do depolarizacije pride zaradi vdora natrijevih ionov v celico, do hiperpolarizacije pa zaradi prekomernega izločanja kalija iz celice. Pri depolarizaciji se natrijevi kanalčki odprejo, medtem ko pri hiperpolarizaciji ostanejo kalijevi kanalčki odprti. To torej povzema razliko med depolarizacijo in hiperpolarizacijo.
