Frage von rina97, 37

Entstehung des ruhepotenzials durch Diffusion - warum zellinnenraum beim fließgleichgewicht negativ geladen?

Bei einem fließgleichgewicht diffundieren in der gleichen Zeit gleich viele K+ Ionen von innen nach außen, wie von außen nach innen.

Am Anfang befinden sich ja mehr K+ Ionen im zellinnenraum. Das bleibt dementsprechend bei einem fließgleichgewicht genauso.

In meinem abitrainer steht jetzt aber, dass der zellinnenraum gegenüber dem zellaußenraum elektrisch negativ geladen bleibt. Aber wieso? Im Innenraum befinden sich doch mehr positiv geladene K+ Ionen, als im außenraum und gleichzeitig sind mehr negative geladene Cl- Ionen im außenraum, als im Innenraum.

Dementsprechend müsste doch eigentlich der zellaußenraum im Gegensatz zum Innenraum elektrisch negativ geladen sein - oder übersehe ich da gerade etwas? :D

Antwort
von theantagonist18, 23

Wenn ich mich recht entsinne, dann liegt das daran, dass intrazellulär viele große Anionen vorliegen, die gar nicht nach außen diffundieren können (eben aufgrund der Größe). 

Kommentar von rina97 ,

Oh ja stimmt, danke! Die hab ich voll vergessen :D

Antwort
von Surona, 10

Es gibt auch noch andere Ionen.
Du vergisst die organische Ionen (A-) im Innenraum der Zelle. Sie können aufgrund ihrer Größe nicht durch die semibermiable Membran diffundieren. --> negative Ladung Innen
Ebenso können die postiv geladenen Natriuminonen außerhalb der Zelle kaum in die Zelle um einen Konzentrationsausgleich zu schaffen. (Liegt auch an der Membran)
Die Chloridionen wandern auch von außen nach innen (Konzentrationsgradient).
Und bei den K+ Ionen ist es komplizierter. Sie können zwar durch die Membran und möchten auch einen Ladungsausgleich schaffen, aber dem entgegengesetzt wirkt das Bestreben nach einem Konzentrationsausgleich. Sind die beiden Kräfte im Gleichgewicht, nennt man das dann Fließgleichgewicht.

Also zusammengefasst kann man sagen, dass die K+ Ionen den Ladungsunterschied nicht ausgeleichen können, da sie sich auch gleichmäßig ausbreiten möchten. Und andere negative Ionen im inneren der Zelle bleiben. Positive Ionen (Na+) möchten in die Zelle rein, aber können das kaum. Das führt dann zusammen zu einem negativen Innenmedium der Nervenzelle.

Am besten du schaust dir ein Bild an und vergisst nie das Konzentrationsausgleich im Wechsel zum Ladungsausgleich steht. Dann kannst du dir anschauen, welche Ionen (K+,Na+,Cl-,A-) wohin wandern und zu welcher Ladung das führt. :)

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