Der Hauptunterschied zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation besteht darin, dass sich bei der Depolarisation Natriumkanäle öffnen und Na+-Ionen in die Zelle fließen lassen, wodurch das Membranpotential weniger negativ wird, während sich bei der Hyperpolarisation überschüssige Kaliumkanäle öffnen und K+-Ionen durchlassen aus der Zelle fließen, wodurch das Membranpotential negativer wird als das Ruhepotential.
Aktionspotential ist der Modus, durch den Neuronen elektrische Signale senden. Es tritt auf, wenn ein Neuron Informationen entlang eines Axons vom Zellkörper wegsendet. Es gibt drei Hauptstufen des Aktionspotentials. Sie sind Depolarisation, Repolarisation und Hyperpolarisation. Depolarisation löst ein Aktionspotential aus. Depolarisation tritt auf, wenn das Innere der Zelle weniger negativ wird. Na+ Kanäle öffnen sich und lassen Na+ Ionen in die Zelle gelangen, wodurch sie weniger negativ wird. Daher geht das Membranpotential bei der Depolarisation von -70 mV auf 0 mV. Hyperpolarisation tritt auf, wenn das Innere der Zelle negativer wird als das ursprüngliche Ruhepotential. Es tritt auf, wenn K+-Kanäle geöffnet werden, wodurch mehr K+-Ionen aus der Zelle fließen können. Das Membranpotential geht bei Hyperpolarisation von -70 mV bis -90 mV.
Was ist Depolarisation?
Depolarisation ist der Prozess, der ein Aktionspotential auslöst. Depolarisation erhöht das Membranpotential und macht es weniger negativ. Dann überschreitet das Membranpotential den Schwellenwert von -55 mV. Bei den Schwellenwerten öffnen sich Natriumkanäle und lassen Natriumionen in die Zelle strömen. Der Einstrom von Natriumionen macht das Membranpotential positiver und erreicht bis zu +40 mV, wodurch ein Aktionspotential ausgelöst wird. Depolarisation ist die ansteigende Phase des Membranpotentials. Im Allgemeinen geht es von -70 mV bis +40 mV.
Abbildung 01: Aktionspotential in einem Neuron
Wenn das Membranpotential das höchste Aktionspotential erreicht, inaktivieren sich die Natriumkanäle und stoppen den Zustrom von Natriumionen. Dann beginnt die Repolarisation oder die Abfallphase. Kaliumkanäle öffnen sich, wodurch Kaliumionen aus der Zelle strömen können. Schließlich kehrt das Membranpotential zum normalen Ruhepotential zurück.
Was ist Hyperpolarisation?
Hyperpolarisation ist das Ereignis, das das Membranpotential negativer macht als das Ruhepotential. Dies geschieht, weil überschüssige Kaliumkanäle geöffnet bleiben. Mit anderen Worten, Hyperpolarisation tritt auf, wenn die Kaliumkanäle etwas länger als nötig offen bleiben. Dies führt zu einem übermäßigen Kaliumausfluss aus der Zelle. Das Membranpotential geht aufgrund von Hyperpolarisation von -70 mV bis -90 mV. Nach einiger Zeit schließen sich jedoch die Kaliumkanäle und das Membranpotential stabilisiert sich auf dem Ruhepotential. Außerdem kehren die Natriumkanäle in ihren normalen Zustand zurück.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation?
- Hyperpolarisation ist der entgegengesetzte Prozess der Depolarisation.
- Beides tritt auf, wenn sich Ionenkanäle in der Membran öffnen oder schließen.
- Sie erzeugen ein abgestuftes Potential.
Was ist der Unterschied zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation?
Depolarisation macht das Membranpotential kleiner, negativ und löst das Aktionspotential aus, während Hyperpolarisation das Membranpotential negativer macht als das Ruhepotential. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation.
Die folgende Infografik listet weitere Unterschiede zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation auf.
Zusammenfassung – Depolarisation vs. Hyperpolarisation
Depolarisation und Hyperpolarisation sind zwei Stufen des Membranpotentials. Bei der Depolarisation ist das Membranpotential weniger negativ, während es bei der Hyperpolarisation negativer ist, sogar als das Ruhepotential. Darüber hinaus findet eine Depolarisation aufgrund des Einstroms von Natriumionen in die Zelle statt, während eine Hyperpolarisation aufgrund des übermäßigen Kaliumausflusses aus der Zelle stattfindet. Bei der Depolarisation öffnen sich die Natriumkanäle, während bei der Hyperpolarisation die Kaliumkanäle offen bleiben. Somit fasst dies den Unterschied zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation zusammen.
