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Ruhepotential-Aktionspotential - Psiko - 30.04.2013
Ich hab ein paar Sätze geschrieben, die ich Euch nicht vorenthalten möchte.
Das (Ruhe-)Potential der Zelle entsteht durch zwei Mechanismen. Durch die offenen Kaliumkanäle strömt Kalium entlang des Konzentrationsgradienten aus. Im inneren bleibt ein Überschuß an negativ geladenen Ionen, insbesondere Protein-Anionen, zurück. Mit jedem Kalium-Ion, das die Zelle verläßt, erhöht sich also die Spannung und damit die Kraft, die die Kalium-Ionen auch wieder in die Zelle zurück strömen läßt. Es entsteht ein elektro-chemisches Gleichgewicht.
Zweiter Mechanismus ist die Natrium-Kalium-Pumpe, die unter Energieverbrauch Kalium in die Zelle und Natrium hinaus befördert. Und zwar in einem „Arbeitsgang“ zwei K hinein, aber drei Na hinaus. Da beide Ionen einwertig sind, führt dies zu einem Netto-Verlust positiver Ladungen in der Zelle und erhöht das Membranpotential.
Ein Reiz trifft an der Zelle in Form eines positiv geladenen Ionenstromes ein. Dieses höhere Angebot an positiv geladenen Ionen führt dazu, daß der Konzentrationsgradient von Kalium sinkt. Es verbleiben also mehr Kalium-Ionen in der Zelle, das Membranpotential sinkt, z.B. von -70 auf -50 mV. Wenn der ankommende Ionenstrom stark genug war, wird der Schwellenwert erreicht, etwa -40 mV. An dieser Stelle öffnen sich die spannungsgesteuerten Na-Kanäle, es strömt massenhaft Natrium in die Zelle, und es kommt zu einer Umkehr der Polarisierung auf etwa + 40 mV - das Aktionspotential. Die Natriumkanäle werden nach einer ms deaktiviert, dann öffnen die spannungsgesteuerten Kalium-Kanäle, (das sind andere als die, die immer offen sind), und Kalium strömt aus, bis das normale Membranpotential wieder erreicht ist. Die Na-Ka-Pumpe stellt das normale Verhältnis wieder her.