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Biologie

11. Dez. 2025

662

4 Seiten

Ruhepotential und Aktionspotential: Grundlagen der Neurobiologie

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Krissi @krissipissi

Nervenzellen sind wie kleine Kraftwerke - sie erzeugen elektrische Signale, um Informationen durch deinen Körper zu senden. Dabei... Mehr anzeigen

Ruhepotential

außen
-Na+ & CL sind außen
-K+ & negative Anionen A sind innen
>chem. Ungleichgewicht
= chem. Potential

-Semipermeable Membr

Das Ruhepotential - Wenn die Nervenzelle chillt

Stell dir vor, eine Nervenzelle ist wie ein Club mit strengen Türstehern. Natrium-Ionen Na+Na+ und Chlorid-Ionen ClCl- bleiben größtenteils draußen, während Kalium-Ionen K+K+ und negative Anionen drinnen abhängen. Diese ungleiche Verteilung sorgt für ein chemisches Ungleichgewicht.

Durch die semipermeable Membran können nur bestimmte Ionen durch spezielle Kanäle. K+-Ionen diffundieren durch offene Kaliumkanäle nach außen, um die Konzentration auszugleichen. Gleichzeitig wandern einige Cl--Ionen nach innen.

Dadurch wird es außen positiv und innen negativ geladen - ein elektrisches Ungleichgewicht entsteht. Wenn sich chemisches und elektrisches Potential die Waage halten, erreicht die Zelle ihr Ruhepotential von -70 mV. Die Na+/K+-Pumpe arbeitet dabei wie ein Hausmeister und transportiert aktiv 3 Na+ raus und 2 K+ rein, um diesen Zustand aufrechtzuerhalten.

Merktipp Das Ruhepotential ist wie ein gespannter Bogen - bereit, jederzeit loszuschnellen!

Ruhepotential

außen
-Na+ & CL sind außen
-K+ & negative Anionen A sind innen
>chem. Ungleichgewicht
= chem. Potential

-Semipermeable Membr

Aktionspotential Teil 1 - Die Zelle flippt aus

Wenn eine elektrische Erregung stark genug ist und den Schwellenwert von -40 mV überschreitet, passiert etwas Krasses Die Nervenzelle "feuert" ein Aktionspotential ab. Das entscheidet sich am Axonhügel, der wie ein Torwächter funktioniert.

Bei der Depolarisation öffnen sich spannungsgesteuerte Na+-Kanäle wie Schleusentore. Massenhaft Natrium-Ionen strömen rein und machen das Zellinnere immer positiver. Das Membranpotential springt von -70 mV auf -40 mV und schießt sogar bis auf +40 mV hoch - das nennt man Overshoot.

Nach dem Höhepunkt verschließt ein Restmolekül den Na+-Kanal wieder und macht ihn inaktiv. Die Zelle kann erst wieder "feuern", wenn das Ruhepotential erreicht ist.

Fun Fact Ein Aktionspotential dauert nur etwa 1 Millisekunde - schneller als ein Wimpernschlag!

Ruhepotential

außen
-Na+ & CL sind außen
-K+ & negative Anionen A sind innen
>chem. Ungleichgewicht
= chem. Potential

-Semipermeable Membr

Aktionspotential Teil 2 - Zurück zur Ruhe

Kurz bevor das Aktionspotential seinen Höhepunkt erreicht, aktivieren sich zeitversetzt die K+-Kanäle. Diese öffnen sich und lassen Kalium-Ionen nach außen diffundieren - die Repolarisation beginnt.

Das Membranpotential nähert sich wieder dem Ruhepotential, aber die K+-Kanäle schließen sich nicht sofort. Dadurch entsteht ein Kalium-Überschuss, der nach außen wandert und eine Hyperpolarisation verursacht - die Zelle wird sogar negativer als normal.

Langsam stellt die Na+/K+-Pumpe das normale Ruhepotential wieder her. Während der absoluten Refraktärzeit sind die Na+-Kanäle komplett blockiert - kein neues Aktionspotential möglich. In der relativen Refraktärzeit braucht es einen stärkeren Reiz als normal.

Wichtig Die Refraktärzeit sorgt dafür, dass Signale nur in eine Richtung laufen - wie eine Einbahnstraße!

Ruhepotential

außen
-Na+ & CL sind außen
-K+ & negative Anionen A sind innen
>chem. Ungleichgewicht
= chem. Potential

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Erregungsweiterleitung - Wie Signale reisen

Es gibt zwei Wege, wie Aktionspotentiale durch Nervenfasern wandern. Bei der kontinuierlichen Erregungsweiterleitung haben Axone keine isolierenden Hüllzellen. Das Signal wird schwächer, je weiter es läuft, löst aber immer wieder neue Aktionspotentiale an benachbarten Stellen aus.

Viel cleverer ist die saltatorische Erregungsleitung - hier sind die Axone von isolierenden Hüllzellen umgeben. Nur an den Schnürringen gibt es spannungsgesteuerte Na+- und K+-Kanäle. Das elektrische Signal springt wie ein Frosch von Schnürring zu Schnürring.

Diese Sprung-Technik ist nicht nur schneller, sondern auch energiesparender. Das Aktionspotential muss nur an den Schnürringen neu "aufgeladen" werden, statt kontinuierlich schwächer zu werden.

Coole Analogie Saltatorische Leitung ist wie WLAN-Verstärker in einem großen Haus - das Signal wird nur an bestimmten Stellen verstärkt!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Samantha Klich

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Ruhepotential und Aktionspotential: Grundlagen der Neurobiologie

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Krissi

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Nervenzellen sind wie kleine Kraftwerke - sie erzeugen elektrische Signale, um Informationen durch deinen Körper zu senden. Dabei spielen Ionen wie Natrium und Kalium die Hauptrolle, die ständig zwischen innen und außen wandern und dabei elektrische Spannungen erzeugen.

Ruhepotential

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Das Ruhepotential - Wenn die Nervenzelle chillt

Stell dir vor, eine Nervenzelle ist wie ein Club mit strengen Türstehern. Natrium-Ionen Na+Na+ und Chlorid-Ionen ClCl- bleiben größtenteils draußen, während Kalium-Ionen K+K+ und negative Anionen drinnen abhängen. Diese ungleiche Verteilung sorgt für ein chemisches Ungleichgewicht.

Durch die semipermeable Membran können nur bestimmte Ionen durch spezielle Kanäle. K+-Ionen diffundieren durch offene Kaliumkanäle nach außen, um die Konzentration auszugleichen. Gleichzeitig wandern einige Cl--Ionen nach innen.

Dadurch wird es außen positiv und innen negativ geladen - ein elektrisches Ungleichgewicht entsteht. Wenn sich chemisches und elektrisches Potential die Waage halten, erreicht die Zelle ihr Ruhepotential von -70 mV. Die Na+/K+-Pumpe arbeitet dabei wie ein Hausmeister und transportiert aktiv 3 Na+ raus und 2 K+ rein, um diesen Zustand aufrechtzuerhalten.

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Aktionspotential Teil 1 - Die Zelle flippt aus

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Nach dem Höhepunkt verschließt ein Restmolekül den Na+-Kanal wieder und macht ihn inaktiv. Die Zelle kann erst wieder "feuern", wenn das Ruhepotential erreicht ist.

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Erregungsweiterleitung - Wie Signale reisen

Es gibt zwei Wege, wie Aktionspotentiale durch Nervenfasern wandern. Bei der kontinuierlichen Erregungsweiterleitung haben Axone keine isolierenden Hüllzellen. Das Signal wird schwächer, je weiter es läuft, löst aber immer wieder neue Aktionspotentiale an benachbarten Stellen aus.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Sudenaz Ocak

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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