Natrium-Kalium-Pumpe und Erregungsleitung
Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein fundamentaler Mechanismus in Nervenzellen, der Ionen gegen ein steiles Konzentrationsgefälle pumpt. Dieser Prozess erfordert eine Konformationsänderung und wird durch ATP-Phosphorylierung angetrieben. Bei der Erregungsleitung unterscheidet man zwischen kontinuierlicher und saltatorischer Leitung.
Die kontinuierliche Erregungsleitung findet in nicht myelinisierten Neuronen statt. Hierbei wird jeder Bereich des Axons angeregt, was relativ langsam ist und einen höheren Energieverbrauch durch viele Na⁺-K⁺-Pumpen erfordert. Die Leitungsgeschwindigkeit kann durch einen größeren Axondurchmesser erhöht werden.
Im Gegensatz dazu erfolgt die saltatorische Erregungsleitung in myelinisierten Neuronen. Aktionspotentiale treten nur an den Ranvier'schen Schnürringen auf, was zu einer schnelleren und energieeffizienteren Erregungsleitung führt. Dieses Prinzip findet sich bei Wirbeltieren.
Highlight: Die saltatorische Erregungsleitung ist schneller und energieeffizienter als die kontinuierliche Leitung, da die Myelinscheiden übersprungen werden.
Vocabulary: Myelinisierung - Umhüllung von Nervenfasern mit einer isolierenden Schicht aus Myelin, die die Erregungsleitung beschleunigt.