Hyperpolarization is a change in a cell's membrane potential that makes it more negative. It is the opposite of a depolarization. It inhibits action potentials by increasing the stimulus required to move the membrane potential to the action potential threshold.
Hyperpolarization is often caused by efflux of K+ (a cation) through K+ channels, or influx of Cl– (an anion) through Cl– channels. On the other hand, influx of cations, e.g. Na+ through Na+ channels or Ca2+ through Ca2+ channels, inhibits hyperpolarization. If a cell has Na+ or Ca2+ currents at rest, then inhibition of those currents will also result in a hyperpolarization. This voltage-gated ion channel response is how the hyperpolarization state is achieved. In neurons, the cell enters a state of hyperpolarization immediately following the generation of an action potential. While hyperpolarized, the neuron is in a refractory period that lasts roughly 2 milliseconds, during which the neuron is unable to generate subsequent action potentials. Sodium-potassium ATPases redistribute K+ and Na+ ions until the membrane potential is back to its resting potential of around –70 millivolts, at which point the neuron is once again ready to transmit another action potential.
Voltage gated ion channels respond to changes in the membrane potential. Voltage gated potassium, chloride and sodium channels are key components in the generation of the action potential as well as hyper-polarization. These channels work by selecting an ion based on electrostatic attraction or repulsion allowing the ion to bind to the channel. This releases the water molecule attached to the channel and the ion is passed through the pore. Voltage gated sodium channels open in response to a stimulus and close again. This means the channel either is open or not, there is no part way open. Sometimes the channel closes but is able to be reopened right away, known as channel gating, or it can be closed without being able to be reopened right away, known as channel inactivation.
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Toute cellule biologique est entourée d'une membrane dite membrane plasmique. Cette membrane est relativement imperméable aux espèces électriquement chargées telles que les ions et aux molécules qui peuvent participer à l'activité électrochimique (molécules polaires) telles que l'eau. Elle présente ainsi une grande résistance électrique et forme en quelque sorte un dipôle (comme un condensateur). Grâce à ces propriétés, la membrane sépare en deux compartiments étanches l'intérieur de la cellule, le cytoplasme, de l'extérieur de la cellule, le milieu extracellulaire.
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En biologie cellulaire, les canaux potassiques constituent le type le plus répandu de canal ionique et sont présents dans pratiquement tous les organismes vivants. Ils forment des pores traversant les membranes cellulaires et sont sélectifs aux ions potassium. On les trouve dans la plupart des types de cellules et ils contrôlent un large éventail de fonctions cellulaires. Dans les cellules excitables comme les neurones, ils sont responsables des potentiels d'action et définissent le potentiel membranaire de repos.
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