Ionenverteilung und Ruhepotential
Das Ruhepotential von etwa -75mV entsteht durch eine clevere Ionenverteilung. Außerhalb der Zelle sind viel mehr Natriumionen Na+,120mmol/l als innen 4mmol/l. Bei Kaliumionen K+ ist es umgekehrt: innen 145 mmol/l, außen nur 15 mmol/l.
Diese Ungleichverteilung hält die Natrium-Kalium-Pumpe aufrecht, die aktiv 3 Natriumionen rausbefördert und 2 Kaliumionen reinpumpt. Das kostet Energie (ATP), aber ohne diese Pumpe würde das System zusammenbrechen.
Die selektiv permeable Membran lässt hauptsächlich Kaliumionen durch offene Kanäle diffundieren. Natriumkanäle sind im Ruhezustand geschlossen, aber ein kleiner "Leckstrom" sickert trotzdem durch.
Eselsbrücke: 3 raus, 2 rein - so arbeitet die Natrium-Kalium-Pumpe!
Elektrostatische Kräfte und Diffusionskräfte halten sich im Gleichgewicht und sorgen für das stabile Ruhepotential.