Hyperpolarisation (Biologie)

Hyperpolarisation nach dem Aktionspotential

Die Hyperpolarisation (engl. hyperpolarization) oder Hyperpolarisierung bezeichnet eine übermäßige Erhöhung (Spannung im Zellinneren wird negativer) des Membranpotentials einer Sinnes-, Nerven- oder Muskelzelle durch Aktivierung inhibitorischer Synapsen, durch das Öffnen oder Schließen bestimmter Ionenkanäle oder durch das Anlegen von Spannungen geeigneter Polarität an die erregbare Membran. Hyperpolarisation ist das Gegenteil der Depolarisation, bei der das Potential im Zellinneren positiver wird. Dadurch wird zugleich – im Sinne einer Hemmung – die Schwelle für die Auslösung einer Erregung angehoben.

Kurz nach einem Aktionspotential bewirkt das Öffnen der spannungsabhängigen K+-Kanäle ein Unterschreiten des Ruhepotentials um circa 10 bis 30 mV auf etwa -100 mV. Man nennt diese Hyperpolarisation auch „Nachpotential“. Dieses verhindert die Reizbarkeit der Nervenzelle für einen neuen Impuls für etwa eine Millisekunde (absolute Refraktärzeit).

In Fotorezeptorzellen liegt das Ruhepotential wegen des Dunkelstroms bei ca. -40 mV. Die Absorption von Photonen löst eine Signalkaskade aus, die zum Schließen von cGMP-abhängigen Na+-Kanälen führt. Dies wiederum bewirkt eine Hyperpolarisation der Membran, womit der äußere Reiz (Licht) in ein elektrisches Signal (Änderung des Membranpotentials) übersetzt ist.

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