Διαφορά μεταξύ εκπόλωσης και επαναπόλωσης
Η κύρια διαφορά μεταξύ εκπόλωσης και επαναπόλωσης είναι ότι τοd επόλωση είναι η απώλεια του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης λόγω της αλλαγής της πόλωσης της κυτταρικής μεμβράνης, ενώ η επαναπόλωση είναι η αποκατάσταση του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης μετά από κάθε γεγονός εκπόλωσης . Επιπλέον, η εσωτερική μεμβράνη είναι λιγότερο αρνητικά φορτισμένη κατά την εκπόλωση, ενώ το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής μεμβράνης αποκαθίσταται κατά την επαναπόλωση.
Η εκπόλωση και η επαναπόλωση είναι δύο διαδοχικά γεγονότα που συμβαίνουν στην κυτταρική μεμβράνη κατά τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων.
Βασικοί όροι
1. Τι είναι η Αποπόλωση
– Ορισμός, Δυνατότητα ηρεμίας μεμβράνης, Δυνατότητα δράσης
2. Τι είναι η Επανπόλωση
– Ορισμός, Κανάλια καλίου, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της εκπόλωσης και της επαναπόλωσης
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της εκπόλωσης και της επαναπόλωσης
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι
Δυνατότητα δράσης, αποπόλωση, κανάλια καλίου, επαναπόλωση, δυναμικό ηρεμίας μεμβράνης, κανάλια νατρίου
Τι είναι η αποπόλωση
Η αποπόλωση είναι η αλλαγή στο δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης σε μια πιο θετική τιμή. Το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης είναι το δυναμικό κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης σε ηρεμία, το οποίο είναι -70 mV. Αυτό σημαίνει ότι το εσωτερικό του στοιχείου είναι πιο αρνητικά φορτισμένο σε σύγκριση με το εξωτερικό του στοιχείου. Το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης διατηρείται από:
- η συνεχής διάχυση ιόντων καλίου από το κύτταρο.
- η δράση της αντλίας νατρίου-καλίου, η οποία αντλεί 3 ιόντα νατρίου έξω από το κύτταρο ενώ παίρνει δύο ιόντα καλίου στο κύτταρο. και
- η παρουσία πιο αρνητικά φορτισμένων ιόντων, όπως πρωτεϊνών και φωσφορικών ιόντων στο εσωτερικό του κυττάρου.
Εικόνα 1:Δημιουργία δυναμικού δράσης
Όταν ένα δυναμικό δράσης θέλει να ενεργοποιηθεί, δημιουργείται ένα ρεύμα εκπόλωσης από το άνοιγμα των καναλιών νατρίου, το οποίο επιτρέπει σε περισσότερα ιόντα νατρίου να εισέλθουν στο κελί. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του αρνητικού φορτίου στο εσωτερικό της κυψέλης. Όταν το δυναμικό της μεμβράνης φτάσει τα -55 mV, το δυναμικό δράσης ενεργοποιείται. Κατά τη μετάδοση μιας νευρικής ώθησης με τη μορφή δυναμικού δράσης, το δυναμικό της μεμβράνης κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης είναι +30 mV.
Τι είναι η επαναπόλωση
Η επαναπόλωση είναι το γεγονός μέσω του οποίου το δυναμικό της μεμβράνης μετατρέπεται στο δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης, μετά την αποπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης. Μετά την εκπόλωση, τα κανάλια νατρίου, τα οποία προκαλούν το λιγότερο αρνητικό φορτίο στο εσωτερικό, κλείνουν ενώ τα κανάλια καλίου ανοίγουν λόγω της παρουσίας περισσότερων θετικών ιόντων μέσα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την κίνηση των ιόντων καλίου έξω από το κύτταρο, καθιστώντας το εσωτερικό του κυττάρου πιο αρνητικό. Τέλος, η διαδικασία επαναπόλωσης αποκαθιστά το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης.
Εικόνα 2:Κίνηση ιόντων κατά τη διάρκεια ενός δυναμικού δράσης
Η επαναπόλωση δεν ενεργοποιεί καμία μηχανική δραστηριότητα μεταδίδοντας σήμα στα τελεστικά όργανα όπως οι μύες, σε αντίθεση με το συμβάν εκπόλωσης. Ωστόσο, η επαναπόλωση είναι απαραίτητη προκειμένου η κυτταρική μεμβράνη να είναι έτοιμη για τη μετάδοση μιας δεύτερης νευρικής ώθησης με αποπόλωση για δεύτερη φορά.
Ομοιότητες μεταξύ Depolarization και Repolarization
- Η εκπόλωση και η επαναπόλωση είναι δύο γεγονότα που συμβαίνουν στην κυτταρική μεμβράνη των νευρικών κυττάρων κατά τη μετάδοση μιας νευρικής ώθησης.
- Και τα δύο ρυθμίζονται από το άνοιγμα και το κλείσιμο των καναλιών ιόντων.
- Η αντλία νατρίου-καλίου είναι ενεργή και στις δύο εκδηλώσεις.
Διαφορά μεταξύ της εκπόλωσης και της επαναπόλωσης
Ορισμός
Η αποπόλωση αναφέρεται στη μετακίνηση του δυναμικού της μεμβράνης ενός κυττάρου σε μια πιο θετική τιμή, ενώ η επαναπόλωση αναφέρεται στη μεταβολή του δυναμικού της μεμβράνης, επιστρέφοντας σε μια αρνητική τιμή.
Αλλαγή στο δυναμικό μεμβράνης
Η εσωτερική μεμβράνη γίνεται λιγότερο αρνητική κατά την εκπόλωση, ενώ η επαναπόλωση μετατρέπει την εσωτερική μεμβράνη αρνητική.
Δυνατότητα μεμβράνης
Ενώ η αποπόλωση αυξάνει το δυναμικό της μεμβράνης, η επαναπόλωση μειώνει το δυναμικό της μεμβράνης, αποκαθιστώντας το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης.
Δυνατότητα δράσης
Η αποπόλωση διευκολύνει την ενεργοποίηση ενός δυναμικού δράσης ενώ η επαναπόλωση αποτρέπει την ενεργοποίηση ενός δυναμικού δράσης.
Κανάλια ιόντων
Το άνοιγμα των καναλιών νατρίου προκαλεί εκπόλωση ενώ το κλείσιμο των καναλιών νατρίου και το άνοιγμα των διαύλων ιόντων καλίου προκαλούν επαναπόλωση.
Σημασία
Ενώ η εκπόλωση έχει ως αποτέλεσμα τη διέγερση των τελεστικών οργάνων, όπως οι μυϊκές συσπάσεις, η επαναπόλωση δεν έχει ως αποτέλεσμα τη διέγερση του τελεστικού οργάνου.
Συμπέρασμα
Η αποπόλωση είναι η διαδικασία με την οποία το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης μειώνεται, διευκολύνοντας την ενεργοποίηση ενός δυναμικού δράσης. Ωστόσο, η επαναπόλωση είναι η επακόλουθη διαδικασία μέσω της οποίας αποκαθίσταται το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης. Το άνοιγμα των καναλιών νατρίου είναι υπεύθυνο για την εκπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης ενώ το άνοιγμα των διαύλων καλίου είναι υπεύθυνο για την επαναπόλωση. Η κύρια διαφορά μεταξύ της εκπόλωσης και της επαναπόλωσης είναι η επίδραση στο δυναμικό της μεμβράνης ηρεμίας.
Αναφορά:
1. Έμιλυ. "Ερώτηση &Απάντηση:Αποπόλωση νευρώνων, Υπερπόλωση και Δυνατότητες Δράσης." Khan Academy, Khan Academy, Διαθέσιμο εδώ
2. Samuel, Leslie. «Επανπόλωση 010:Φάση 2 του Δυναμικού Δράσης». Interactive Biology, with Leslie Samuel, Interactive Biology, with Leslie Samuel, 10 Ιανουαρίου 2016, Διαθέσιμο εδώ
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "1221 Δυνατότητα δράσης" από το OpenStax (CC BY 4.0) μέσω του Commons Wikimedia
2. «Η διαδικασία του τρόπου με τον οποίο το δυναμικό δράσης περνά μέσα από έναν νευρώνα» Του Giovanni Guerra – Δική του εργασία (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
