Grundlagen der Bioelektrizität und Ionenströme
Die Grundlagen der Wahrnehmung in der Biologie basieren auf bioelektrischen Prozessen. Jede tierische Zelle ist elektrisch geladen und reagiert auf oder erzeugt elektrische Signale. Dies gilt insbesondere für Sinnes-, Muskel- und Nervenzellen.
Ionenströme spielen eine zentrale Rolle in der neuronalen Informationsübertragung:
- Ströme fließen in wässriger Lösung, wobei gelöste Salze die elektrische Leitfähigkeit erhöhen.
- Eine Ladungstrennung durch Membranen ist erforderlich, damit Strom fließen kann.
- Die Zellmembran, mit ihrer nahezu undurchlässigen Lipiddoppelschicht, bewirkt diese Ladungstrennung zwischen Intra- und Extrazellulärraum.
Das Membranpotential entsteht durch:
- Kanalproteine (Ionenkanäle) in der Zellmembran, die für bestimmte Ionen durchlässig sind.
- Unterschiedliche Ionenkonzentrationen im Intra- und Extrazellulärraum.
- Eine Potentialdifferenz über der Zellmembran, die als Gleichgewichtspotential bezeichnet wird.
Vocabulary: Permeabilitätskoeffizient - Ein Maß für die Durchlässigkeit der Zellmembran für bestimmte Ionen.
Example: Das Zellinnere ist reich an Kaliumionen, während die Außenseite der Zelle reich an Natrium- und Chloridionen ist. Diese ungleiche Verteilung trägt zum Ruhepotential bei.
Highlight: Das Ruhepotential eines Säugetier-Neurons liegt typischerweise zwischen -40 und -75 mV und wird hauptsächlich durch Kaliumionen bestimmt.









































