Ruhepotenzial

Erklärung

• Im Intrazellulären Raum einer unerregten Nervenzelle befindet sich Na+, K+ und negativ geladene Proteine
• Im Extrazellulären Raum befinden sich verhältnismäßig viel Na+ Cl-
• Es herrscht also ein Chemischer Gradient. Das heißt, dass es zwischen den beiden Seiten (intra- und Extrazellulären Raum) einen Konzentrationsunterschied des jeweiligen Teilchen gibt
  • Doppellipidschicht verhindert den Ausgleich des Konzentrationsunterschiedes
• Kaliumnatriumpumpe transportiert ständig 3Na+ aus der Zelle und gleichzeitig 2 K+ in die Zelle. Zusammengefasst -1 elektrische Ladung
  • Sie arbeitet durch ATP-Hydrolyse
  • Zelle wird immer negativer
• Durch Kaliumnatrium-Pumpe entsteht ein elektrischer Gradient
• K+ Ionen können durch offene Kanäle (K+ Leckstrom) vom intra- in den extrazellulären Raum strömen
  • chemischer Gradient von K+ kann ausgeglichen werden
  • elektrischer Gradient wird negativer
• Durch K+ Leckstrom können K+ Ionen auch in die Zelle gelangen
  • Dadurch bildet sich ein Gleichgewicht. Wenn der Chemische Gradient so stark wie der elektrische Gradient ist, dann strömen keine K+ Ionen mehr durch den K+Leckstrom (außer die, die durch die Kalium-Natriumpumpe eingeführt wurden)
• Das Gleichgewicht zwischen dem elektrischen und chemischen Gradienten wird Ruhepotenzial genannt
• Teilweise gelangen Na+ Ionen durch den offenen K+ Kanal. Das heißt dann Na+ Leckstrom
  • Ohne ihn hätte die Natrium-Kaliumpumpe nach einer bestimmten Zeit kein Na+ zur Verfügung

Aufgabe A1 zum Thema

S 213 Biologie/Neurobiologie/PDF Neurobiologie/Natura 6.1 Nervenzellen.pdf

Erklären Sie, warum die Nervenzelle in einer physiologischen Kochsalzlösung liegen muss, damit das Ruhepotenzial gemessen werden kann

Weil die zu messende Zelle auf den Austausch zwischen intra- und extrazellulären Raum angewiesen ist. Ausgetauscht werden Na+, Cl-, K+ und A-. Dabei wird Na+ und Cl- mit Abstand in den größten Mengen benötigt um das Fließgleichgewicht aufrecht zu erhalten. Eine Kochsalzlösung (H2O+NaCl) bietet also die optimale Bedingung für die Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials