Versteht jemand das Ruhepotential?
Hallo,
es ist gerade 23:55 und da der Tag für mich sehr stressig war, komme ich erst jetzt zu meinen Biologie Aufgaben zum Ruhepotential. Nun ist es so, dass ich überhaupt nichts verstehe. Könnte mir jemand bei dem Lückentext helfen? Gerne mit Erklärung, damit ich es auch wirklich verstehe! :D
3 Antworten
Moin,
in die Lücken kommt
- negativ
- positiv
- -membran
- Ionen-
- Chlorid- (oder Protein-)
- negativen
- innen
- außen
- negativer
- positiver
- abgestoßen
- angezogen
- Konzentrationsausgleich
- Ladungsausgleich
Aber den Text finde ich nicht gut. Es ist vielmehr so:
In der Membran einer Nervenzelle gibt es verschiedene Proteine eingelagert. Um das Ruhepotenzial verstehen zu können, sind zwei Proteine besonders wichtig, nämlich einerseits die ständig geöffneten Kaliumionenkanäle und andererseits die Natrium-Kaliumionenpumpe. Die Kaliumionenkanäle sind Proteine, die es nur Kaliumionen gestatten, durch sie hindurch zu wandern und so die Seiten der Membran zu wechseln. Das geht in beide Richtungen.
Die Natrium-Kaliumionenpumpe ist dagegen ein Protein, das durch den Einsatz von Energie (in Form von ATP) aktiv Natriumionen aus dem Zellinneren nach außen und Kaliumionen von außen nach innen befördert. Das passiert gleichzeitig, ist also ein primär aktiver Antiport. Dabei ist es jedoch so, dass die Pumpe immer drei Natriumionen hinausbefördert, aber nur zwei Kaliumionen hineinbringt. Da Natrium- und Kaliumionen beide einfach positiv geladen sind, verschiebt sich durch die Aktivität der Natrium-Kaliumionenpumpe das Ladungsverhältnis auf den beiden Seiten der Membran. Innen findest du als negative Gegenionen vor allem Chloridanionen, aber auch negativ geladene Proteine. Die Proteine können aufgrund ihrer Größe die Membran nicht überwinden. Die Chloridanionen können dies durch ihre Ladung nicht. Dadurch, dass die Natrium-Kaliumionenpumpe also mehr positive Ladungsträger nach außen schafft, passieren zwei Dinge gleichzeitig: Einmal entsteht an der Membran ein Ladungsgradient, weil es irgendwann außen mehr positive Ladungsträger als innen gibt (wohingegen innen mehr negative Ladungsträger als außen zu finden sind). Deshalb ist die Außenseite im Vergleich zum Zellinneren positiv geladen, während es innen negativ ist.
Auf der anderen Seite entstehen auch zwei gegenläufige Konzentrationsgefälle, weil es irgendwann innen viel mehr Kaliumionen als außen gibt, während es außen deutlich mehr Natriumionen als innen gibt.
Aber da waren doch noch die ständig geöffneten Kaliumionenkanäle... Richtig. Durch diese Kanäle wandern Kaliumionen aufgrund des Konzentrationsgefälles ständig von innen nach außen. Aber gleichzeitig werden die Kaliumionen aufgrund des Ladungsgefälles auch wieder in die Zelle hineingeholt, weil sie von den negativen Ladungsträgern elektrostatisch angezogen werden.
Dadurch kommt es zu einem ständigen Hin- und Herwandern von Kaliumionen durch die ständig geöffneten Kaliumionenkanäle. Aber irgendwann entsteht eine Situation, in der die Ionen zwar immer noch hin- und herwandern, sich aber an der Gesamtkonzentration der Kaliumionen innen zu außen nichts ändert, weil immer dann, wenn gerade ein Kaliumion die Zelle durch einen Kanal verlässt ein anderes Kaliumion durch einen anderen Kanal von außen ins Zellinnere gelangt. In dieser Situation liegt also ein dynamisches Gleichgewicht vor. Ein Gleichgewicht ist es, weil sich unter dem Strich an der Menge der Kaliumionen innen zu außen nichts verändert, und dynamisch ist es, weil ja immer noch die Kaliumionen hin- und herwandern. Und diese Situation bezeichnet man als Ruhepotenzial. Die Zelle ist ungereizt (also in Ruhe), an der Membran liegt ein elektrisches Potenzial an, weil die äußere Seite im Vergleich zur Innenseite positiver geladen ist und das Ganze stellt ein dynamisches Gleichgewicht dar.
Wozu das alles gut ist bzw. wie man dieses Ruhepotenzial nutzen kann, wirst du sehen, wenn du (demnächst) das Aktionspotenzial kennen lernst...
Alles klar?
LG von der Waterkant
Hallo,
schau dir mal diese Abbildung an und ggf. noch ein Video. Das alles per Text zu erklären ist relativ umfangreich und wird nicht viel zum Verständnis beitragen.
Im Prinzip ist einfach wichtig, dass das Innere im Ruhezustand aufgrund der Anionen (A-), welche immer im Inneren sind (und nicht raus können), negativ geladen sind.
Ausgehend von dieser negativen Ladung im Inneren, kommt es zur Diffusion verschiedener anderer Ionen. Via Text würdest du meines Erachtens aber durcheinander kommen. Schau dir dazu also am besten ein Video von SimpleClub oder ähnlichen Kanälen an.
In Bio sagen Bilder wirklich mehr als 1000 Worte. ;D
LG Mark
Gib einfach bei YouTube Simple Club Biology- Ruhepotenzial ein, die erklären dir das in Minuten.
Das Ruhepotenzial ist quasi der Zustand eines Neurons, bevor es ein Impuls bekommt. Zusammen hängt das mit dem Ladungsunterschied zwischen Kalium und Natrium außerhalb und innerhalb.
Genauer weiss ich es leider auch nicht mehr, ist schon bisschen eingerostet. Aber wie gesagt Simple Club und du hast es drauf direkt.