Kľúčový rozdiel – depolarizácia vs repolarizácia
Náš mozog je prepojený so zvyškom orgánov a svalov v našom tele. Keď sa naša ruka pohybuje, mozog vysiela signály cez nervové bunky do svalov v ruke, aby sa stiahli. Nervové bunky vysielajú veľa elektrických impulzov, ktoré hovoria svalom v rukách, aby sa stiahli. Tieto elektrické impulzy v nervových bunkách sú známe ako akčný potenciál. Akčný potenciál vzniká ako výsledok koncentračného gradientu iónov (Na+, K+ alebo Cl–). Tri hlavné spúšťacie udalosti v akčnom potenciáli sú: depolarizácia, repolarizácia a hyperpolarizácia. Pri depolarizácii sa otvárajú brány iónov Na+. Prináša tok iónov Na+ do bunky a tým je neurónová bunka depolarizovaná. Akčný potenciál prechádza cez axóny. Pri repolarizácii sa bunka opäť vráti k pokojovému membránovému potenciálu zastavením prítoku iónov Na+ . Ióny K+ prúdia von z bunky neurónu pri repolarizácii. Keď akčný potenciál prechádza cez kanály K+ príliš dlho, neurón stratí viac iónov K+. To znamená, že neurónová bunka sa hyperpolarizuje (negatívnejšia ako pokojový membránový potenciál). Kľúčový rozdiel medzi depolarizáciou a repolarizáciou je v tom, že depolarizácia spôsobuje akčný potenciál v dôsledku iónov Na+, ktoré prechádzajú do axónovej membrány cez Na+/K + pumpy počas repolarizácie, K+ vychádzajú z axónovej membrány cez Na+/K + pumpy spôsobujú, že bunka sa vráti do pokojového potenciálu.
Čo je depolarizácia?
Depolarizácia je spúšťací proces, ktorý prebieha v bunke neurónu a mení jej polarizáciu. Signál prichádza z iných buniek, ktoré sú spojené s neurónom. Kladne nabité ióny Na+ prúdia do tela bunky cez „m“napäťovo riadené kanály. Špecifické chemikálie známe ako neurotransmitery sa viažu na tieto iónové kanály, vďaka čomu sa otvárajú v správnom čase. Prichádzajúce ióny Na+približujú membránový potenciál k „nule“. To je opísané ako depolarizácia neurónovej bunky.
Ak bunkové telo dostane stimul, ktorý prekročí prahový potenciál, môže spustiť sodíkové kanály v axóne. Následne sa vyšle akčný potenciál alebo elektrické impulzy. To umožňuje kladne nabitým iónom Na+ prúdiť do záporne nabitých axónov. A depolarizuje okolité axóny. Tu, keď sa jeden kanál otvorí a vpustí kladné ióny dovnútra, spustí to ostatné kanály, aby urobili to isté v axónoch.
Obrázok 01: Depolarizácia
Keď akčný potenciál prechádza kolísaním neurónu, prechádza rovnovážnym stavom a rýchlo sa kladne nabije. Keď sa bunka nabije kladne, proces depolarizácie sa dokončí. Keď sa neurón depolarizuje, napäťové brány „h“sa vypnú a blokujú ióny Na+ vstupujúce do bunky. Toto iniciuje ďalší krok, ktorý je známy ako repolarizácia, ktorá privedie neurón do jeho pokojového potenciálu.
Čo je repolarizácia?
Proces repolarizácie privádza neurónovú bunku späť k membránovému pokojovému potenciálu. Proces inaktivácie sodíkových kanálov ich zatvorí. Zastavuje vnútorný prúd pozitívnych iónov Na+ do bunky neurónu. Súčasne sa otvoria draslíkové kanály známe ako „n“kanály. Vo vnútri bunky je oveľa väčšia koncentrácia iónov K+ ako vo vonkajšej bunke. Preto, keď sa tieto kanály K+ otvoria, cez membránu vyteká viac iónov draslíka, ako keď prichádzajú dovnútra. Bunka stráca svoje kladné ióny. Preto sa bunka vráti späť do pokojovej fázy. Celý tento proces je opísaný ako repolarizácia.
V neurovede je definovaný ako zmena membránového potenciálu na zápornú hodnotu opäť tesne po depolarizačnej fáze akčného potenciálu. Toto je zvyčajne známe ako fáza poklesu akčného potenciálu. Existuje niekoľko ďalších K+ kanálov, ktoré prispievajú k procesu repolarizácie, ako sú kanály typu A, oneskorené usmerňovače a Ca2+ aktivované K + kanálov.
Obrázok 02: Repolarizácia
Repolarizácia nakoniec vyústi do štádia hyperpolarizácie. V tomto prípade je membránový potenciál príliš negatívny ako pokojový potenciál. Hyperpolarizácia je zvyčajne spôsobená odtokom iónov K+ z kanálov K+ alebo prílevom Cl– iony z Cl– kanály.
Aké sú podobnosti medzi depolarizáciou a repolarizáciou?
- Obe sú štádiami akčného potenciálu.
- Obe sú veľmi dôležité na udržanie potenciálu neurónovej membrány.
- Obe sú iniciované v dôsledku koncentračného gradientu iónov v bunke neurónu a mimo neho (Na+, K+)
- Oboje sú iniciované v dôsledku prítoku a odtoku iónov cez napäťovo riadené kanály v bunkovej membráne neurónu.
Aký je rozdiel medzi depolarizáciou a repolarizáciou?
Depolarizácia vs repolarizácia |
|
| Depolarizácia je proces, ktorý iniciuje prítok Na+ iónov do bunky a vytvára akčný potenciál v bunke neurónu. | Repolarizácia je proces, ktorý vracia neurónovú bunku do jej pokojového potenciálu po depolarizácii zastavením prítoku Na+ iónov do bunky a vyslaním ďalších K + ióny von z bunky neurónu. |
| Čistý poplatok | |
| Pri depolarizácii má bunkové telo neurónu kladný náboj. | Pri repolarizácii má bunkové telo neurónu záporný náboj. |
| Prítok a odtok iónov | |
| Viac kladne nabitých Na+ iónov prítok do bunky neurónu prebieha depolarizáciou. | Viac kladne nabitých K+ výtok iónov z bunky neurónu prebieha repolarizáciou. |
| Používané kanály | |
| Pri depolarizácii sa používajú sodíkové „m“napäťovo hradlové kanály. | Pri repolarizácii sa používajú draslíkové „n“napäťovo hradlové kanály a iné draslíkové kanály (kanály typu A, oneskorené usmerňovače a Ca2+ aktivované K + kanálov). |
| Polarizácia neurónových buniek | |
| Pri depolarizácii je v bunke neurónu menšia polarita. | Pri repolarizácii je v bunke neurónu väčšia polarita. |
| Oddychový potenciál | |
| Pri depolarizácii sa pokojový potenciál neobnoví. | Pri repolarizácii sa obnovuje pokojový potenciál. |
| Mechanická činnosť | |
| Depolarizácia spúšťa mechanickú aktivitu. | Repolarizácia nespúšťa mechanickú aktivitu. |
Zhrnutie – Depolarizácia vs repolarizácia
Elektrické impulzy, ktoré sú iniciované v nervových bunkách, sú známe ako akčný potenciál. Akčný potenciál vzniká na základe koncentračného gradientu iónov (Na+, K+ alebo Cl–) cez axónovú membránu. Tri hlavné spúšťacie udalosti v akčnom potenciáli sú opísané ako: depolarizácia, repolarizácia a hyperpolarizácia. Počas depolarizácie sa vytvára akčný potenciál v dôsledku prítoku Na+ do axónu cez sodíkové kanály umiestnené v membráne. Po depolarizácii nasleduje repolarizácia. Repolarizačný proces privádza depolarizovanú axónovú membránu do jej pokojového potenciálu otvorením draslíkových kanálov a vyslaním iónov K+ von z axónovej membrány. Toto je rozdiel medzi depolarizáciou a repolarizáciou.
Stiahnite si verziu PDF Depolarization vs Repolarization
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi depolarizáciou a repolarizáciou
