Grundlagen des Ruhepotentials
Das Ruhepotential bezeichnet den Zustand einer nicht erregten Nervenzelle. In diesem Zustand besteht eine charakteristische Verteilung von Ionen beiderseits der Zellmembran. Intrazellulär befinden sich vor allem Kalium-Ionen und negativ geladene Proteine , während extrazellulär hauptsächlich Natrium-Ionen und Chlorid-Ionen vorherrschen.
Die Zellmembran ist selektiv permeabel, was bedeutet, dass sie nur für bestimmte Stoffe durchlässig ist. Besonders wichtig ist dabei die Natrium-Kalium-Ionenpumpe, die unter ATP-Verbrauch aktiv drei Natrium-Ionen nach außen und zwei Kalium-Ionen nach innen transportiert. Dieser aktive Transportmechanismus arbeitet gegen den elektrochemischen Gradienten.
Für das Verständnis des Ruhepotentials sind einige Schlüsselbegriffe wichtig: Der chemische Gradient beschreibt das Konzentrationsgefälle, das durch die Brownsche Molekularbewegung entsteht. Der elektrische Gradient bezeichnet den Spannungsabfall durch die ungleiche Ladungsverteilung. Der elektrochemische Gradient ist die Summe beider Gradienten und bestimmt letztlich die Ionenbewegung.
💡 Denke an die Zellmembran wie an einen Türsteher: Sie lässt manche Ionen leicht passieren (vor allem K+), während andere (besonders Na+ und Cl-) nur schwer durchkommen. Diese Selektivität ist entscheidend für die Entstehung des Ruhepotentials!
