Différence principale - Dépolarisation vs Hyperpolarisation

La transmission des signaux dans le système nerveux se fait sous forme d'impulsions électriques. Ces impulsions électriques sont générées sur la membrane des cellules nerveuses. Différents types de canaux ioniques sont impliqués dans la transmission des impulsions électriques à travers les cellules nerveuses. Typiquement, la concentration en ions sodium à l'extérieur de la membrane des cellules nerveuses est élevée tandis que la concentration des ions potassium à l'intérieur de la membrane des cellules nerveuses est élevée. Le potentiel à ce stade est appelé potentiel de membrane au repos. La dépolarisation et l'hyperpolarisation sont deux variations du potentiel membranaire au repos. Les différence principale entre la dépolarisation et l'hyperpolarisation est que la dépolarisation fait référence à une diminution du potentiel membranaire au repos tandis que l'hyperpolarisation fait référence à une augmentation du potentiel membranaire au repos.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la dépolarisation - Définition, occurrence, rôle 2. Qu'est-ce que l'hyperpolarisation - Définition, occurrence, rôle 3. Quelles sont les similitudes entre la dépolarisation et l'hyperpolarisation – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la dépolarisation et l'hyperpolarisation – Comparaison des principales différences

Termes clés: potentiel d'action, dépolarisation, hyperpolarisation, potentiel membranaire au repos, ions sodium, seuil

Qu'est-ce que la dépolarisation

La dépolarisation fait référence à la perte de polarisation causée par le changement de perméabilité des ions sodium. Cela conduit à la migration des ions sodium à l'intérieur d'une cellule nerveuse ou d'une cellule musculaire. Le potentiel lorsqu'un neurone est au repos est appelé potentiel de repos. Le potentiel membranaire au repos est de -70 mV. Cependant, lorsqu'un signal est transmis à travers un neurone, un potentiel d'action est créé par un courant dépolarisant. Le courant dépolarisant est généré par l'ouverture des canaux ioniques sodium. Les ions sodium migrent à l'intérieur de la cellule depuis l'extérieur. Lorsque le potentiel de membrane atteint -55 mV, le potentiel d'action est généré. Le -55 mV est appelé le seuil. Le potentiel de membrane au potentiel d'action est de +30 mV. La variation du potentiel membranaire au cours de la dépolarisation est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Dépolarisation

Le potentiel d'action étant une valeur fixe, le potentiel dépolarisant est également une valeur fixe. Les potentiels membranaires inférieurs aux potentiels dépolarisants sont appelés potentiels gradués. Les potentiels gradués décroissent pendant la transmission, tandis que les potentiels d'action ne perdent pas leur force pendant la transmission.

Qu'est-ce que l'hyperpolarisation

L'hyperpolarisation fait référence à une augmentation de la quantité de charge électrique, rendant le potentiel membranaire au repos plus négatif. L'hyperpolarisation est l'opposé de la dépolarisation. Comme il augmente la charge négative à l'extérieur de la membrane, l'initiation d'un potentiel d'action est empêchée par l'hyperpolarisation. L'hyperpolarisation se produit en raison de l'ouverture des ions potassium. Les ions potassium migrent à l'extérieur de la cellule tandis que les ions chlorure migrent à l'intérieur de la cellule. Le mouvement des ions pendant le potentiel de repos, la dépolarisation et l'hyperpolarisation sont illustrés à la figure 2.

Figure 2: Mouvement des ions pendant le potentiel de repos, la dépolarisation et l'hyperpolarisation

Les cellules nerveuses entrent dans un état d'hyperpolarisation suite à un potentiel d'action. La période réfractaire est le temps entre deux potentiels d'action. L'hyperpolarisation est l'un des événements qui se produisent dans la période réfractaire.

Similitudes entre la dépolarisation et l'hyperpolarisation

Différence entre dépolarisation et hyperpolarisation

Définition

Dépolarisation: La dépolarisation fait référence à la perte de polarisation, qui est causée par le changement de la perméabilité des ions sodium à l'intérieur d'une cellule nerveuse ou d'une cellule musculaire.

Hyperpolarisation: L'hyperpolarisation fait référence à une augmentation de la quantité de charge électrique, rendant le potentiel membranaire au repos plus négatif.

Différence de charge

Dépolarisation: La dépolarisation rend l'extérieur de la membrane cellulaire chargé négativement et l'intérieur de la membrane chargé positivement.

Hyperpolarisation: L'hyperpolarisation rend l'intérieur de la membrane cellulaire plus chargé négativement et l'extérieur de la membrane plus chargé positivement par rapport au potentiel membranaire au repos.

Potentiel membranaire

Dépolarisation: La dépolarisation diminue le potentiel membranaire.

Hyperpolarisation: L'hyperpolarisation augmente le potentiel membranaire.

Canaux ioniques

Dépolarisation: La dépolarisation est provoquée par l'ouverture des canaux ioniques sodium.

Hyperpolarisation: L'hyperpolarisation est causée par la fermeture des canaux sodiques et l'ouverture des canaux sodiques.

Potentiel d'action

Dépolarisation: La dépolarisation provoque un déclenchement d'un potentiel d'action.

Hyperpolarisation: L'hyperpolarisation empêche le déclenchement d'un potentiel d'action.

Conclusion

La dépolarisation et l'hyperpolarisation sont deux types de potentiels membranaires qui se produisent dans la membrane cellulaire des cellules nerveuses. La dépolarisation est une diminution du potentiel membranaire, qui génère un potentiel d'action. L'hyperpolarisation est une augmentation du potentiel membranaire, ce qui empêche la génération d'un potentiel d'action. La principale différence entre la dépolarisation et l'hyperpolarisation réside dans le changement du potentiel membranaire dans chaque type de potentiel membranaire.

Référence:

1. « Potentiels d'action ». Potentiels d'action, disponible ici.2. "Hyperpolarisation: dernière phase du potentiel d'action". Biologie interactive, avec Leslie Samuel, 9 janvier 2016, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Potentiel d'action 1221" par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. "Activité des canaux ioniques avant pendant et après la polarisation" Par Robert Bear et David Rintoul - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia