Ruhepotenzial der Nervenzelle

Das Ruhepotenzial ist ein wesentlicher Aspekt der Funktion von Nervenzellen und bildet die Grundlage für die Erregungsleitung.

Eigenschaften des Ruhepotenzials:

• Spannungsdifferenz zwischen Innen- und Außenseite der Zellmembran
• Typischer Wert: -70 mV (Innenseite negativ geladen)
• Bereich: -30 mV bis -100 mV

Entstehung des Ruhepotenzials:

1. Selektive Permeabilität der Zellmembran für verschiedene Ionen
2. Ungleiche Verteilung von Ionen zwischen Innen- und Außenraum
3. Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe

Definition: Die selektive Permeabilität bezeichnet die unterschiedliche Durchlässigkeit der Zellmembran für verschiedene Ionen.

Ionenverteilung im Ruhezustand:

• Kalium (K+): Hohe Konzentration innen, niedrige außen
• Natrium (Na+): Niedrige Konzentration innen, hohe außen
• Chlorid (Cl-): Niedrige Konzentration innen, hohe außen
• Organische Anionen (A-): Hohe Konzentration innen, kaum außen

Highlight: Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials, indem sie aktiv Natrium-Ionen aus der Zelle und Kalium-Ionen in die Zelle transportiert.

Vocabulary:

• Diffusion: Bewegung von Teilchen entlang eines Konzentrationsgradienten
• Konzentrationsgradient: Unterschied in der Konzentration von Teilchen zwischen zwei Bereichen
• ATP: Adenosintriphosphat, Energielieferant für die Natrium-Kalium-Pumpe

Reiz-Reaktions-Schema und Nervensystem

Das Reiz-Reaktions-Schema bildet die Grundlage für das Verständnis der Informationsverarbeitung im Körper. Es zeigt den Weg eines Reizes von der Aufnahme bis zur Reaktion.

Definition: Das Reiz-Reaktions-Schema beschreibt den Prozess der Reizaufnahme, -weiterleitung, -verarbeitung und der daraus resultierenden Reaktion im Organismus.

Der Ablauf beginnt mit einem Umweltreiz, wie zum Beispiel Licht, das vom Auge als Sinnesorgan aufgenommen wird. Die Reizaufnahme erfolgt durch spezielle Rezeptoren, in diesem Fall Fotorezeptoren.

Beispiel: Bei der Lichtwahrnehmung wandeln Fotorezeptoren im Auge den Lichtreiz in ein neuronales Signal um.

Nach der Reizaufnahme und -umwandlung wird das Signal über sensorische Nerven zum Zentralnervensystem (ZNS) geleitet. Im Gehirn und Rückenmark findet die Erregungsverarbeitung statt.

Highlight: Das Nervensystem besteht aus Nervenzellen (Neuronen) und Bindegewebezellen (Gliazellen), die zusammen das periphere (PNS) und zentrale (ZNS) Nervensystem bilden.

Die verarbeiteten Informationen werden dann über motorische Nerven zu den Effektororganen, wie Muskeln, geleitet, was schließlich zur Reaktion führt.

Vocabulary:

• Afferente Nervenzellen: Leiten Erregungen von den Sinneszellen zum Gehirn.
• Efferente Nervenzellen: Leiten Erregungen vom Gehirn zu den Muskeln.