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Neurologie - Das Ruhepotential
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Linja
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Was ist das Ruhepotential?
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- - Unterschiedliche Verteilung der lonen innerhalb & außerhalb führt zur Entstehung eines Potentials (Spannung) an der Zellmembran Definition: - RUHEPOTENTIAL Das Ruhepotential bezeichnet das Membranpotential einer erregbaren Zelle im Ruhezustand und liegt bei -70 mV (1) lonenverteilung: Grundlage des Ruhepotentials ist die ungleiche lonenverteilung innerhalb: hohe Konzentration an Kalium-lonen (K+) und organischen Anionen (A-) außerhalb: hohe Konzentration an Natrium-Ionen (Na+) und Chlorid-lonen (CI-) - Trennung von Innen und Außen durch semipermeable Membran (halbdurchlässig) - sowohl Innen als auch Außen jeweils positive und negative lonen -> ausgeglichen über die Membran hinweg ensteht jedoch ein Ladungsunterschied -> deshalb negativ Entstehung Ruhepotential -> wieso keine gleichmäßige Verteilung? (2) Konzentrationsunterschied lonen wollen Konzentrationsausgleich schaffen bewegen sich von hoher Konzentration zur niedrigeren -> Diffusion -> ob sie diffundieren können, hängt von der Membranpermeabilität ab (nicht für alle lonen gleich) K+ strömt durch geöffnete Kanäle aus der Zelle nach draußen -> Ladung im Zellinneren wird immer negativer positiv geladene K+ lonen werden von negativ geladener Membraninnenseite angezogen -> Gleichgewicht zwischen elektrischem und chemischen Gradienten (3) selektive Permeabilität K+ lonen -> durchlässig Cl- lonen -> etwas durchlässig Na+ lonen -> wenig durchlässig A-lonen -> garnicht durchlässig Kaliumkanäle im Ruhezustand geöffnet -> K+ ist deshalb für das Ruhepotential verantwortlich Natriumkanäle im Ruhezustand geschlossen →> trotzdem können gewisse Mengen einströmen (Leckströme) (4) Natrium-Kalium-Pumpe (Enzym: Natrium-Kalium-ATPase) Leckströme würden zu Ladungsausgleich führen, deshalb gibt es die Natrium-Kalium-Pumpe -> hält die lonenkonzentration bzw. Membranpotantial aufrecht →> transportiert unter Energieverbrauch (aktiver Transport, gegen...
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Konzentrationsgefälle) 3 Na+ lonen aus der Zelle raus, 2 K+ lonen wieder rein -> Gesamtladung nimmt ab Kein Rücktransport = keine negative Spannung = keine Reizweiterleitung (keine Natrium- (kein Ruhepotenzial Kalium-Pumpe) -> -70 mV.) Extrazellulärraum CH Cytoplasma A K Ionenverteilung Ruhepotential K offener K-Kanal K Konzentrationsgradient und elektrischer Gradient + Extrazellulärraum Cytoplasma K Kaliumionen Schritt 1 A- K K Schritt 4 Natriumionen CH Membranpotenzial Spannung an der Zellmembran (Ladungsunterschied zwischen Außen- und Innenseite) chem Ruhepotential Entstehung CI elektr. chem. elektr. Nat-K+- Pumpe Chloridionen organische Anionen CI Schritt 2 semipermeable Membran Natrium-Kalium-Pumpe Mechanismus Ch Schritt 5 CI- Natrium-Kalium-Pumpe Mechanismus K ==== Schritt 3 Natrium-Kalium-Pumpe Mechanismus (Schritt 1-3) CI CI Natrium Leckstrom Schritt 6 CI (1) (2) (3) (4)
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