Ruhepotential
Das Ruhepotential ist ein fundamentaler Zustand in Nervenzellen, der die Grundlage für die Erregungsübertragung bildet. Es entsteht durch die ungleiche Verteilung von Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle.
Definition: Das Ruhepotential ist das Membranpotential einer erregbaren Zelle im Ruhezustand.
Für das Verständnis des Ruhepotentials sind zwei Gradienten von Bedeutung:
- Der chemische Gradient
- Der elektrische Gradient
Diese Gradienten entstehen durch die unterschiedliche Verteilung von geladenen Teilchen. Im Ruhezustand ist das Zellinnere negativ und das Zelläußere positiv geladen.
Highlight: Das typische Ruhepotential einer Nervenzelle liegt zwischen -80 und -70 mV.
Die Ionenverteilung beim Ruhepotential ist wie folgt:
- Im Zellinneren (Cytosol): hauptsächlich Kaliumionen und Protein-Anionen
- Außerhalb der Zelle: vorwiegend Natrium- und Chloridionen
Die Zellmembran fungiert dabei als Isolator, da sie für die meisten Ionen nicht durchlässig ist. Dies führt zu einem Konzentrationsgradienten zwischen dem Zellinneren und -äußeren.
Vocabulary: Die selektive Permeabilität bezeichnet die Eigenschaft der Zellmembran, nur bestimmte Ionen passieren zu lassen.
Kaliumionen können durch spezielle Ionenkanäle die Membran passieren und folgen dabei ihrem Konzentrationsgradienten nach außen. Für andere Ionen wie Natrium gibt es ebenfalls Kanäle, die jedoch im Ruhezustand geschlossen sind.
Example: Die Natrium-Kalium-Pumpe transportiert aktiv Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in die Zelle, um das Ruhepotential aufrechtzuerhalten.
Der Aufbau der Nervenzellmembran spielt eine entscheidende Rolle für das Ruhepotential der Nervenzelle. Sie ist undurchlässig für die meisten geladenen Teilchen und verfügt über spezifische Ionenkanäle sowie zahlreiche Natrium-Kalium-Pumpen.
