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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenMontag, 21. April 2014 

Ruhemembranpotenzial


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Alle biologischen Zellen besitzen ein Membranpotential eine Spannungsdifferenz über der Zellmembran. Der Grund dass Zellen eine deutlich höhere Konzentration an geladenen Proteinen enthalten als der Bereich ausserhalb Zelle sei es Meerwasser oder Blut oder

Das Ruhemembranpotential bzw. Ruhemembranpotenzial ist eine Spannungsdifferenz zwischen dem Inneren Äußeren einer biologischen Zelle .

Das Ruhemembranpotential braucht zu seiner Entstehung Voraussetzungen:
1. Die Tätigkeit der Natrium-Kalium-ATPase einer Ionenpumpe die Natrium-Ionen aus der heraus- und Kalium-Ionen in die Zelle hineinpumpt. Resultat ist ein großes Konzentrationsgefälle für diese Ionen über der Membran.
2. Die selektive Permeabilität der Membran für Kalium-Ionen. Verantwortlich sind Kalium-Kanäle die auch in Ruhe geöffnet sind.

K+ hat das Bestreben nach außen strömen weil sich dort sehr wenige K+ befinden. Cl- gelangt durch den selben Mechanismus Zellinnere. Dieser Prozess bedingt nun aber dass nur ein "Stofftransport" sondern (weil es sich um Ionen handelt) auch ein Ladungstransport stattfindet. Wenn einige K+ nach außen und einige Cl- innen diffundiert sind hat sich ein kleines elektrisches Feld aufgebaut. Durch dieses Feld wirkt nun zweite Kraft auf die Ionen. Die erste (verursacht durch das Konzentrationsgefälle der Ionenarten) zieht nach außen und Cl- nach innen die Kraft wirkt nun aber genau entgegen.
Es bildet sich ein Gleichgewicht zwichen Kräften aus. Der Ruhezustand dieses Systems ist der dass eine kleine Spannung über der anliegt.

Diese Spannung liegt (zumindest bei vielen bei ca. 70m V wobei der Pluspol außen und der innen ist.

Nervenfasern (wie sie im Gehirn vorkommen) können sich aus diesem Ruhezustand wenn ein Aktionspotential ausgelöst wird.

Das an der Membran einer Nervenzelle (Neuron) messbare elektrische Potenzial während des (Zelle ist nicht erregt). Das Ruhepontenzial (RP) bei den meisten Zellen zwischen -60 und -90 mV.

Messen des Ruhepotentials
Eine Mikroelektrode die Messelektrode wird in Nervenzelle hineingestochen eine andere Mikroelektrode die Bezugselektrode außen an die Nervenzelle gehalten. An einem Voltmeter oder Kathodenstrahloszilloskop kann man eine Spannung von ca. -70 mV ablesen: das

Ursachen des Ruhepotenzials
Hauptursache für die Membranspannung von ca. mV ist die Tätigkeit der so genannten einer ATP-getriebenen Ionenpumpe welche Natriumionen aus der heraus und Kaliumionen in die Zelle hineinpumpt. diese Weise wird in der Zelle ein negativer Ladungen und außerhalb der Zelle ein positiver Ladungen erzeugt. Diese Ladungsdifferenz kann dann Ruhepotential gemessen werden.
Nähere Einzelheiten hierzu siehe z.B.: http://www.drd.de/helmich/bio/neu/reihe1/ur12/ruhepotential.html

Bedeutung des Ruhepotenzials
Ein schwarzes Blatt Papier stellt keine dar. Entsprechend würde eine Nervenzelle die ständig ist (Membranpotenzial ca. +30 mV) keine Information können. Das Ruhepotenzial ermöglicht sozusagen erst die von Aktionspotentialen und damit die Weiterleitung von elektrischen an einer Nervenzelle.




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