Ključna razlika – depolarizacija proti repolarizaciji
Naši možgani so povezani z ostalimi organi in mišicami v našem telesu. Ko se naša roka premika, možgani prek živčnih celic pošljejo signale mišicam v roki, da se skrčijo. Živčne celice pošiljajo veliko električnih impulzov, ki mišicam v rokah sporočajo, naj se skrčijo. Ti električni impulzi v živčnih celicah so znani kot akcijski potencial. Akcijski potencial nastane kot posledica koncentracijskega gradienta ionov (Na+, K+ ali Cl–). Trije glavni sprožilni dogodki v akcijskem potencialu so: depolarizacija, repolarizacija in hiperpolarizacija. Pri depolarizaciji se odprejo vrata Na+ ionov. V celico prinaša dotok Na+ ionov in tako je nevronska celica depolarizirana. Akcijski potencial prehaja skozi aksone. Pri repolarizaciji se celica ponovno vrne v potencial mirujoče membrane z zaustavitvijo dotoka Na+ ionov. Ioni K+ tečejo iz nevronske celice v repolarizaciji. Ko akcijski potencial predolgo prehaja skozi zaprte kanale K+, nevron izgubi več ionov K+. To pomeni, da postane nevronska celica hiperpolarizirana (bolj negativen kot potencial mirujoče membrane). Ključna razlika med depolarizacijo in repolarizacijo je v tem, da depolarizacija povzroči akcijski potencial zaradi ionov Na+, ki gredo znotraj membrane aksona skozi Na+/K + črpa med repolarizacijo, K+ gre ven iz membrane aksona skozi Na+/K + črpanja, ki povzročijo, da se celica vrne v potencial mirovanja.
Kaj je depolarizacija?
Depolarizacija je sprožilni proces, ki poteka v nevronski celici in spremeni njeno polarizacijo. Signal prihaja iz drugih celic, ki so povezane z nevronom. Pozitivno nabiti ioni Na+ tečejo v celično telo skozi napetostno odvisne kanale »m«. Posebne kemikalije, znane kot nevrotransmiterji, se vežejo na te ionske kanale, zaradi česar se odprejo ob pravem času. Vhodni Na+ ioni približajo membranski potencial "ničli". To je opisano kot depolarizacija nevronske celice.
Če telo celice prejme dražljaj, ki preseže potencial praga, lahko sproži natrijeve kanale v aksonu. Nato se pošlje akcijski potencial ali električni impulzi. To omogoča, da pozitivno nabiti ioni Na+ tečejo v negativno nabite aksone. In depolarizira okoliške aksone. Tukaj, ko se en kanal odpre in pusti pozitivne ione noter, sproži druge kanale, da storijo enako navzdol po aksonih.
Slika 01: Depolarizacija
Ko gre akcijski potencial skozi nihanje nevrona, preseže ravnotežje in hitro postane pozitivno nabit. Ko celica postane pozitivno nabita, se proces depolarizacije zaključi. Ko se nevron depolarizira, se napetostna vrata "h" zaprejo in blokirajo Na+ ione, ki vstopajo v celico. To sproži naslednji korak, ki je znan kot repolarizacija, ki pripelje nevron do njegovega potenciala mirovanja.
Kaj je repolarizacija?
Proces repolarizacije vrne nevronsko celico nazaj v potencial mirovanja membrane. Proces inaktivacije natrijevih kanalov jih bo zaprl. Ustavi naval pozitivnih Na+ ionov v nevronsko celico. Istočasno se odprejo kalijevi kanalčki, znani kot "n" kanalčki. Znotraj celice je koncentracija ionov K+ večja kot zunaj celice. Zato, ko so ti K+ kanali odprti, več kalijevih ionov priteče iz membrane kot takrat, ko vstopijo. Celica izgubi svoje pozitivne ione. Tako se celica vrne nazaj v fazo mirovanja. Ta celoten proces je opisan kot repolarizacija.
V nevroznanosti je opredeljena kot sprememba membranskega potenciala na ponovno negativno vrednost takoj po fazi depolarizacije akcijskega potenciala. To je običajno znano kot padajoča faza akcijskega potenciala. Obstaja več drugih kanalov K+, ki prispevajo k procesu repolarizacije, kot so kanali tipa A, usmerniki z zakasnitvijo in Ca2+ aktivirani K + kanalov.
Slika 02: Repolarizacija
Repolarizacija na koncu povzroči hiperpolarizacijsko stopnjo. V tem primeru postane membranski potencial preveč negativen kot potencial mirovanja. Hiperpolarizacija je običajno posledica odtekanja ionov K+ iz kanalov K+ ali dotoka Cl– ioni iz Cl– kanalov.
Kakšne so podobnosti med depolarizacijo in repolarizacijo?
- Obe sta stopnji akcijskega potenciala.
- Oboje je zelo pomembno za ohranjanje potenciala nevronske membrane.
- Oboje se sproži zaradi koncentracijskega gradienta ionov v in iz nevronske celice (Na+, K+)
- Oba se sprožita zaradi dotoka in odtoka ionov skozi napetostno odvisne kanale v celični membrani nevronov.
Kakšna je razlika med depolarizacijo in repolarizacijo?
Depolarizacija proti repolarizaciji |
|
Depolarizacija je proces, ki sproži dotok Na+ ionov v celico in ustvari akcijski potencial v nevronski celici. | Repolarizacija je proces, ki vrne nevronsko celico v njen potencial mirovanja po depolarizaciji tako, da zaustavi dotok Na+ ionov v celico in pošlje več K + ionov iz nevronske celice. |
Neto strošek | |
Pri depolarizaciji ima telo nevronske celice pozitiven naboj. | Pri repolarizaciji ima telo nevronske celice negativen naboj. |
Dotok in odtok ionov | |
Več pozitivno nabitih Na+ dotok ionov v nevronsko celico se zgodi pri depolarizaciji. | Več pozitivno nabitih K+ odtok ionov iz nevronske celice se zgodi pri repolarizaciji. |
Uporabljeni kanali | |
Pri depolarizaciji se uporabljajo natrijevi “m” napetostno odvisni kanali. | Pri repolarizaciji se uporabljajo kalijevi “n” napetostno odvisni kanali in drugi kalijevi kanali (kanali tipa A, zakasnjeni usmerniki in Ca2+ aktivirani K + kanalov). |
Polarizacija nevronskih celic | |
Pri depolarizaciji je v nevronski celici manj polarnosti. | Pri repolarizaciji je v nevronski celici več polarnosti. |
Potencial počitka | |
Pri depolarizaciji se potencial mirovanja ne obnovi. | Pri repolarizaciji se obnovi potencial mirovanja. |
Mehanska aktivnost | |
Depolarizacija sproži mehansko aktivnost. | Repolarizacija ne sproži mehanske aktivnosti. |
Povzetek – depolarizacija proti repolarizaciji
Električni impulzi, ki se sprožijo v živčnih celicah, so znani kot akcijski potencial. Akcijski potencial nastane na podlagi koncentracijskega gradienta ionov (Na+, K+ ali Cl–) čez membrano aksona. Trije glavni sprožilni dogodki v akcijskem potencialu so opisani kot: depolarizacija, repolarizacija in hiperpolarizacija. Pri depolarizaciji nastane akcijski potencial zaradi dotoka Na+ v akson preko natrijevih kanalov, ki se nahajajo v membrani. Depolarizaciji sledi repolarizacija. Postopek repolarizacije spravi depolarizirano membrano aksona v njen potencial mirovanja z odpiranjem kalijevih kanalčkov in pošiljanjem ionov K+ iz membrane aksona. To je razlika med depolarizacijo in repolarizacijo.
Prenesite PDF različico Depolarizacija proti repolarizaciji
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med depolarizacijo in repolarizacijo