Aktionspotential / Ruhepotential

[Daniela Starke]

Das Ruhepotential ist -90mV
In der Zelle sind mehr Ka+
Im Interstitium mehr Na+

Wieso haben wir denn nun eine negative Ladung in der Zelle? Das liegt aber weder am Natrium noch am Kalium, oder?

Wenn nun ein Ruhepotential zum Aktionspotential wird, dann strömt das Natrium in die Zelle und Kalium aus der Zelle ins Interstitium. Wir haben dann eine Spannung von ca. +30mV (diese Spannung ist nun in der Zelle, richtig?) Gut, wir haben jetzt mehr Natrium in der Zelle, aber woher kommt denn trotzdem die negative Ladung

Ich bin etwas verwirrt.
Aktionspotential und Ruhepotential konnte ich mir von Anfang an nicht so recht merken, weil ich es einfach nicht verstehe

Vielleicht bringt ja jemand Licht rein

[Andrea]

"Wenn Sie aufmerksam sind, stellen Sie fest, dass sowohl Natrium- als auch Kaliumionen positiv sind. Eigentlich haben Neuronen eine ziemlich starke negative Ladung im Innern, kontrastierend zur positiven Ladung außerhalb. Dies ist auf andere als Anionen bezeichnete Moleküle zurück zu führen. Sie sind negativ geladen, allerdings viel zu groß, um durch irgend einen Kanal nach außen zu strömen. Sie bleiben, wo sie sind, und verleihen der Zelle eine negative Ladung im Innern."

Das könnte die Antwort auf die Frage sein. Da mir die Frage seit gestern keine Ruhe lässt, habe ich versucht die Antwort zu finden. Das könnte die Antwort sein.

[*Bianca*]

Hallo Daniela und Andrea,

ich hab auch mal gestöbert und finde diese -> Erklärung recht verständlich und sinngemäß dargestellt.

"Grundsätzlich möchten sich die Konzentrationen aller verschiedenen Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran ausgleichen. Also Na+ will rein, K+ will raus, Cl- will rein und Protein-Anionen wollen raus. Die Zellmembran behindert jedoch diese Prozesse, und zwar unterschiedlich stark für die unterschiedlichen Ionen. So können Proteine überhaupt nicht durch die Membran. Na+ kann auch nicht durch die Membran. K+ und Cl- hingegen läßt die Membran recht ungehindert durch. Übrigends erfolgt der Durchtritt der Ionen durch die Membran über sogenannte Ionenkanäle, die selektiv bestimmte Ionen durchlassen, andere aber nicht. Außerdem gibt es auch Pumpen, die unter Energieverbrauch aktiv ganz bestimmte Ionen in eine Richtung "pumpen". Eine ganz wichtige ist die Na/K-Pumpe, welche Na+ aus der Zelle raus schaufelt und K+ rein. Wegen dieser Pumpe gibt's innen zB. wenig Na+ und viel K+. K+ kann aber durch offene K-Kanäle wieder aus der Zelle raus, und das tut es auch. Angetrieben wird das durch das sog. chemische Potenzial, das ist eben der Konzentrationsunterschied von K+ innen und außen. Wenn aber K+ ausströmt, geht damit auch je eine positive Ladung raus. Mithin entsteht durch das ausströmende K+ ein elektisches Potenzial, also ein Ladungsunterschied von innen und außen (wobei außen positive Ladung überwiegt). Dieser positive Ladungsüberschuß außen drückt die positive geladenen K+-Ionen wieder zurück in die Zelle. Er wirt also dem chemischen Potenzial entgegen.

Es stellt sich nun ein Gleichgewicht ein, bei dem durch das chemische Potenzial genausoviel K+ aus der Zelle rausgedrückt wird, wie durch das elektrische Potenzial in die Zelle reingedrückt wird. Wir haben es hier also mit der Kombination zweier Potenziale zu tun, dem sog. chemoelektrischen Potenzial. Das ist das Ruhepotenzial.

Also nochmal: Der Konzentrationsausgleich von Na+ wird durch die Membran verhindert. K+ wird in die Zelle gepumpt. Ein Konzentrationsausgleich von K+ wird durch die Membran eben NICHT verhindert, wodurch K+ ausströmen kann. Dabei wird ein elektrischer Gradient aufgebaut, der einen vollständigen Konzentrationsausgleich von K+ verhindert. Es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen elektrischem Potenzial und chemischen Potenzial ein, was mal als Ruhepotenzial bezeichnet."

Ich hoffe es hilft dir etwas weiter

Quelle: wer-weiss-was.de

[Petra B.]

Hallo Andrea, Daniela und Bianca,

Bianca hat das gut recheriert.
Es geht nicht um eine negative Ladung im Inneren der Zelle, sondern um ein negatives Spannungs-Potential zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zelle, aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Ionen und der unterschiedlichen Permeabilität der Zellmembran für diese Ionen.

Vielleicht versteht man es leichter, wenn man sich das Prinzip einer Batterie vorstellt, dort fließt der Strom auch aufgrund einer unterschiedlichen Potientaldifferenz zwischen den Elektroden.

[Daniela Starke]

So langsam kommt ein wenig Licht ins Dunkel. Danke schön!

Für mich ist es oft schwer etwas zu lernen, was ich nicht wirklich verstehe!