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Elena Sofia
14.9.2021
Biologie
HÜ Ruhepotential und Aktionspotential
Das Aktionspotential einer Nervenzelle wird in seinen verschiedenen Phasen und Mechanismen erklärt. Der Fokus liegt auf dem Ruhepotential, der Entstehung des Aktionspotentials und den ionischen Vorgängen an der Zellmembran.
14.9.2021
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Das Ruhepotential Nervenzelle ist ein komplexer Zustand, der durch die ungleiche Verteilung von Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle aufrechterhalten wird.
Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotentials. Sie pumpt aktiv drei Natrium-Ionen nach außen und zwei Kalium-Ionen nach innen, um den elektrochemischen Gradienten aufrechtzuerhalten.
Highlight: Die Natrium-Kalium-Pumpe ist essentiell für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials, indem sie kontinuierlich Ionen gegen ihren Konzentrationsgradienten transportiert.
Die Ionenverteilung innerhalb und außerhalb des Axons wird durch verschiedene Mechanismen reguliert:
Vocabulary: Elektrochemischer Gradient - Die Kombination aus elektrischem und chemischem Gradienten, die die Bewegung von Ionen über die Zellmembran beeinflusst.
Eine Skizze der Ionenverteilung zeigt:
Definition: Ruhepotential - Der elektrische Spannungsunterschied zwischen dem Zellinneren und dem Zelläußeren einer Nervenzelle im Ruhezustand, typischerweise bei etwa -70 mV.
Das Aktionspotential Nervenzelle ist ein kurzzeitiger, elektrischer Impuls, der entlang der Nervenzelle weitergeleitet wird. Es durchläuft verschiedene Aktionspotential Phasen, die jeweils durch spezifische ionische Vorgänge gekennzeichnet sind.
Ruhepotential:
Depolarisation Aktionspotential:
Example: Das Alles-oder-nichts-Gesetz besagt, dass ein Aktionspotential entweder vollständig oder gar nicht ausgelöst wird. Wird der Schwellenwert nicht erreicht, fällt das Membranpotential auf das Ruhepotential zurück.
Repolarisation Aktionspotential:
Hyperpolarisation Aktionspotential:
Highlight: Die präzise Abfolge der Öffnung und Schließung von Ionenkanälen ist entscheidend für den charakteristischen Verlauf des Aktionspotentials.
Diese Phasen bilden zusammen den vollständigen Zyklus eines Aktionspotentials, der die Grundlage für die Signalübertragung in Nervenzellen darstellt.
Quote: "Damit ein Aktionspotential ausgelöst werden kann, muss ein Schwellenwert von -40 mV überschritten werden."
Die genaue Kenntnis dieser Vorgänge ist fundamental für das Verständnis der Funktionsweise des Nervensystems und bildet die Basis für weiterführende Konzepte wie die saltatorische Erregungsleitung bei myelinisierten Nervenfasern.
Das Ruhepotential und Aktionspotential einer Nervenzelle sind grundlegende Prozesse für die Signalübertragung im Nervensystem. Diese Vorgänge basieren auf komplexen ionischen Mechanismen und elektrochemischen Gradienten.
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Hyperpolarisation Aktionspotential:
Highlight: Die präzise Abfolge der Öffnung und Schließung von Ionenkanälen ist entscheidend für den charakteristischen Verlauf des Aktionspotentials.
Diese Phasen bilden zusammen den vollständigen Zyklus eines Aktionspotentials, der die Grundlage für die Signalübertragung in Nervenzellen darstellt.
Quote: "Damit ein Aktionspotential ausgelöst werden kann, muss ein Schwellenwert von -40 mV überschritten werden."
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