[BIOLOGIE] Ruhe- und Aktionspotential

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ID: 374854
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26 Juni 2007
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Hallo liebe Klammer,

im Biologieunterricht behandeln wir gerader das Thema Ruhe- und Aktionspotential und ich stehe total auf dem Schlauch. Es gibt ja verschiedene Spannungen zwischen dem Zellinneren und dem Zelläußeren. Vorhanden sind Na+, K+, Cl- und A-. Im Inneren der Zelle befinden sich K+ und A- und im äußeren Bereich sind die Na+ und Cl-. Jetzt gleichen diese sich von ihrer Spannung her aus.
Nun ist die Membran durchlässig für die K+ Ionen. Doch warum wandern die alle dann nicht rüber? Zudem muss es doch dann ein ungleiches Spannungsverhältnis geben?

Das Internet ist wirklich voll von Erklärungen. Jedoch bringt mich keine weiter. Die Erklärungen sind mir zu komplex um sie zu verstehen.

Ich würde mich freuen, wenn ihr mir vllt. mit paar Sätzen kurz erklären könntet worin der Unterschied besteht und was passiert.

Liebe Grüße
 
Moin, eins vorweg:
Ich bin kein Biologe ;)

Tab schrieb:
Doch warum wandern die alle dann nicht rüber?
Zum Vergrößern anklicken....

Aber dazu kann ich dir sagen, dass es sicher daran liegt, dass die Natur immer nach einem Gleichgewicht strebt.
Deswegen bewegen sich auch Elektronen. An einem Ort sind mehr sind als an einem anderen. Bei passender Verbindung bewegen sich so viele Elektronen zum elektronenleereren Ort, bis ein Gleichgewicht erreicht ist.

Ist schon etwas her und nicht einfach zu beschreiben. Hoffe es gibt hier noch jemand anders, der die das anhand der Biologie besser erklären kann :mrgreen:
 
also ich kann mich auch noch so ein bisschen dran erinnern, das abi ist allerdings bei mir auch schon ein paar Jahre her. Die K+ wandern nicht alle rüber weil die Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran ein Konzentrationsgleichgewicht anstreben. Das heisst, die versuchen immer, dass auf jeder seite gleich viel positive und gleich viel negative Ionen sind. Deshalb wandern eben nur so viele K+ rüber das das ausgeglichen ist. Allerdings bleibt das nicht immer gleich, sondern die K+ wandern ständig rein und raus sodass sich das potential aufbaut.

so oder so ähnlich ist das, wie gesagt ist auch schon sehr lange her, aber ist eigentlich ganz gut verständlich wenn man es richtig erklärt. Frag doch mal deinen Lehrer / Lehrerin, da bekommst du die Antwort die du brauchst und in dem Umfang den du brauchst, scheu dich nicht davor dir das von ihm/ihr erklären zu lassen.

Oder frag jemand aus ner höheren klasse..

gruß tamola
 
Ich habe es folgender Maßen aufgeschrieben:

Die Membran ist für Kaliumionen und Wassermoleküle durchlässig, in beide Richtungen. Aufgrund von Konzentrationsunterschieden wandern die K+ Ionen nach außen.
Dadurch Entsteht ein nicht ausgeglichenes Spannungsverhältnis (Durch ständiges rein und raus wandern der K+). Ab einem Spannungswert von 60 mV wandern keine K+ Ionen mehr nach außen, da nun der Konzentrationsausgleich geglückt ist.
Aufgrund der Ionenleckströme, bei denen kleine Mengen Na+ Ionen ins Zellinnere diffundieren, werden immer weiter K+ Ionen nach außen geführt.
Die Natrium-Kalium-Pumpe sorgt dafür, dass das Ruhepotential nicht gehen 0 geht. Dafür transportiert sie 3 Natriumionen aus der Zelle ins Äußere und zwei Kaliumionen ins Innere.

Ist das richtig?

Apropos: Was ist denn schlimm daran, wenn das Ruhepotential auf 0 gehen würde?
 
Wir machen das grad in Physiologie im Studium durch. Muss mir das auch nochmal anschauen, bevor ich hier Mist zusammenschreibe. In der Vorlesung klang es logisch... (Semester hat grad angefangen, ich aber noch nich mit dem Lernen ;) )
Wenn du willst schreib ich dir ne Schulfassung davon...
Bis wann brauchst du das?

Das wichtigste was auch noch hängen geblieben ist aus der Vorlesung ist:
Transport durch die Membran geht nur durch Triebkraft + Permeabilität.
Beides muss vorhanden sein...ansonsten wandert nix...
Rest schreib ich dann vermutlich am We..
 
Ich beötige eine sinnvolle Erklärung jetzt :-D

Also das Ruhepotential habe ich soweit verstanden, wenn mein oben geschriebener Text richtig ist.

Nur was ist denn schlimm daran, wenn das Ruhepotential auf 0 geht?

Jetzt kommt das Aktionspotential. Das ist ja noch unlogischer. Das wäre mir sehr lieb, wenn das vllt. erläutert werden könnte.

Liebe Grüße
 
Das ruhepotential darf nicht 0 werden, da sonst die Nervenzelle nicht mehr angeregt werden kann, sie ist dann praktisch tot und kann keine Reize mehr weiterleiten.

Der Text ist denke ich schon richtig.

Beim Aktionspotential ist es jetzt so, dass durch irgendeinen reiz (anlegen einer Spannung, weiterleitung von einer anderen Nervenzelle) wird das Ruhepotential abgeschwächt, das heißt es geht in Richtung 0 (normalerweise ist es ja bei ca. -80). Dadurch werden spannungsgesteuerte Na+ Kanäle geöffnet, also gelangt viel Na+ ins Zellinnere. Das nennt sich Depolarisation. Wenn nun ein gewisser Schwellenwert erreicht ist, also der Reiz stark genug ist, öffnen sich weitere Na+ Kanäle und das Ruhepotential wird noch stärker abgeschwächt und wird schließlich positiv. Danach schließen sich die Na+ Kanäle wieder und es wird die normale Ionenverteilung mit Hilfe der Na/K pumpe wiederhergestellt.
So hab ich das in meinen Abituraufschrieben stichwortartig aufgeschrieben, habe versucht es in Sätze zu fassen, hoffe es ist verständlich...
 
Super Beschreibung :kiss:

Im Buch kommen im Zusammenhang mit dem Ruhepotential die Werte 60mV und -60 mV ist dort ein Wert der inner und der andere der Äußere? Im normalen Zustand ist doch in der Zelle eine negative Ladung?

Bedeutet. Die Zelle ist Glücklich wenn auf beiden Seiten nicht die gleiche Spannung herscht?

Vielen Dank

Liebe Grüße
 
Ok ich erklär mal das Aktionspotential.
Das Ruhepotential schau ich mir später an...

Oder machen wir zuerst Ruhe und dann Aktionspotential, sonst raffst vl nich soviel...

Also es gibt 2 Arten von Potentialen:
Gleichgewichtspotential und Diffusionspotential

Gleichgewichtspotential ist: (GG is Gleichgewicht)
Es besteht ein GG Zustand zwischen chemischer Triebkraft (also unterschiedliche Konzentration innen und außerhalb der Zelle z.B. 100mmol außen und 10mmol innen, also fließen die Teilchen rein, damit GG entsteht.)
und elektrischer Triebkraft ( 10Positive Teilchen außen und 5 positive innen, also fließen positive Teilchen nach innen oder negative Teilchen nach außen)
Beim GG fließt kein messbarer Strom, da GG, aber Teilchenbewegung vorhanden. (dynamisches GG)

Diffusionspotential (wie das Ruhepotential auch eins ist)
Entsteht bei ungleichmäßiger Ionenkonzentration und bei ungleichmäßiger Permeabilität der Membran (is bei Aktionspotential noch wichtig)
Das Diffpot. besteht solange bis beide Bedingungen erfüllt sind. Ist z.B. gleiche Konzentration, dann gibts kein Potential mehr...

Diffusionspotential klingt mit der Zeit ab, geht also Richtung 0mV, außer es wird mit Energie also der Na+/K+ Pumpe aufrecht erhalten. (deshalb braucht man ATP)

Wichtige Konzentrationen:
Ion Intracellulär Extracellulär Membranpotential das angestrebt wird
K+ 150 5 -90mV
Na+ 15 150 +60mV
Cl - 9 120 -70mV (passt sich Ruhepot. an)

Ruhepotential bei ca. -70mV (kommt auf Zellarten an etc)

Kalium strömt also von sich aus nach außen, Na nach innen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Donnan-Gleichgewicht#Donnan-Potential
Das bei Grundlagen is interessant... ;)

Nun zum AP:
das editier ich dann rein...
 
Ist zwar bei mir auch schon etwas her, aber ich versuch mal zusammenzukratzen was ich noch weiß.

Im Ruhepotential ist die Spannung etwa -70 bis -60 mv. Außen ist mehr Na+, innen mehr K+. Dafür sorgt die "Natrium-Kalium-Pumpe" (unter Energieverbrauch) und behält so das Ruhepotential bei.

Sobald ein Reiz auftritt und das Potential eine bestimmte Schwelle übersteigt (und zwar egal wie weit) werden Natriumkanäle geöffnet und das Na+ von draußen dringt schnell ein (Da die Konzentration drinnen und draußen sich stark unterscheidet).

Da die Spannung immer weiter gegen 0 geht werden noch mehr Natriumkanäle geöffnet (sind Spannungsabhängig) und immer mehr Na+ dringt ein (Das nennt sich Overshoot).

Da die Zelle das nicht gut findet, werden die Natriumkanäle verstopft und Kaliumkanäle geöffnet. Kalium dringt von innen nach außen. (Das läuft etwas langsamer). Allerdings ist das Spannungsmaximum schon erreicht gewesen (weil die Kaliumkanäle so langsam sind). Die Zelle wird innen positiv, das Aktionspotential entsteht.

Die Kaliumkanäle werden geschlossen, bei den Natriumkanälen wird die Verstopfung entfernt (aber ohne das Natrium wieder hin und herströmt!) und die Na-K-Pumpe pumpt wie immer kräftig gegen das bestehende Verhältnis (wieder Na+ raus und K+ rein), bis das wieder alles beim Ruhepotential ist.

Der nächste Reiz kann kommen....


Hoffe es war verständlich.
 
Zuletzt bearbeitet:
Also, dass Ziel der Zelle ist es, dass sich die Spannungen ausgleichen? Das wird aber nie erreicht aufgrund der Kaliumkanälen und den durchkommenden Na Ionen?
 
ob positiv oder negatvi kommt darauf an wie du das beziehst.

Das zellinnere ist gegenüber dem zelläußeren negativ, deshalb spricht man normalerweise von dem negativen potential, weil man wenn man das potential misst, die Bezugselektrode aussen lässt. Dann hat man ein Potential vom -60mV

Man kann es aber auch andersherum sagen, nämlich so: Das zelläußere ist gegenüber dem Zellinneren positiv, wenn man also den Bezugspunkt in die Zelle legt, bekommt man ein potential von +60mV.

Aber im Normalfall wird es so gemacht das außen der bezugspunkt ist, also hat man ein negatives potential.

Also in der Zelle ist es negativer als außerhalb der Zelle.


Tab schrieb:
Bedeutet. Die Zelle ist Glücklich wenn auf beiden Seiten nicht die gleiche Spannung herscht?
Zum Vergrößern anklicken....

Kann man so nicht direkt sagen, da eigentlich jede Zelle bestrebt ist, eben den Ausgleich zu schaffen, dass innen und außen gleiche Ionenkonzentrationen sind.

Allerdings ist das bei Nervenzellen eben so eingerichtet, dass es gar nicht geht das es gleicht ist weil sonst das ganze System nicht funktionieren würde. Die zelle ist eben in der Lage reize weiterzuleiten, wenn innen und außen verschiedene Ionenkonzentrationen sind und damit ein Potential herrscht. Wenn innen und außen gleich viel wäre, wär ja das potential 0 und es würde nciht mehr funktionieren. Deshalb wurde es so eingerichtet dass es eben nicht 0 werden kann (durch die Na/k- Pumpe hauptsächlich)

gruß tamola

edit: habe gerade deinen letzten beitrag gesehen: genau so ist es :) und deshalb kann die nervenzelle tun was sie tun soll
 
Tab schrieb:
Also, dass Ziel der Zelle ist es, dass sich die Spannungen ausgleichen? Das wird aber nie erreicht aufgrund der Kaliumkanälen und den durchkommenden Na Ionen?
Zum Vergrößern anklicken....

Jein
Die Spannungen entstehen u.a. durch die Konzentrationsunterschiede. Und die will die Zelle bzw die Brownsche Molekularbewegung ausgleichen.
Durch die K/Na Pumpe wird das nie erreicht.
Angenommen du hast eine Rutsche und 3 Kinder. (du musst die Kinder hochtragen damit sie rutschen können, also du verbrauchst ATP und bist wie die Pumpe)
Immer wenn 1 Kind oben ist, entsteht eine " Spannung" und es rutscht dahin wo alle hinrutschen, nach unten.
Trägst du das 2.Kind wieder hoch, bleibt die Spannung aufrecht.
Gehst du einen Saufen, dann würde die Spannung zusammenfallen, wenn alle Kinder unten ankämen ;)

Doofes Bsp aber vl verstehst es...
 
Ich habe es folgender Maßen zusammengefasst:

Aktionspotential
·[FONT=&quot] [/FONT]Typischer Verlauf einer Spannungsänderung am erregten Axon
Kommt ein reiz über eine bestimmte Schwelle werden Na Kanäle geöffnet und die Na+ gelangen ins Zellinnere. Dies nennt sich Depolarisation(Änderung in Richtung positiv). Es kommt zu einer Umpolarisation. Bis schließlich die Repolarisation das Ruhepotential wider hervorruft. Das sofortige öffnen weiterer Kaliumkanäle führt dazu, dass das Ruhepotential wieder erreicht wird.

Ist das Richtig?

So jetzt komme ich zum letzten Thema. Zur Fortleitung des Aktionspotentials.
 
also bei uns hieß das Ladungsumkehr und nicht umpolarisation, kann aber trotzdem richtig sein. sonst passt schon.

dann schreib doch mal son text zur Reizleitung und dann sagen wir wieder obs passt oder nicht. oder sag mal was du nicht verstehst
 
Ich würde es so zusammenfassen:

Die Fortleitung funktioniert über die ranvierschen Schnürringe. Dabei wird das Aktionspotential über sie von Axon zu Axon weitergegeben.

Ist das richtig?
 
https://de.wikipedia.org/w/index.ph..._Nervenzelle.png&filetimestamp=20060120204945

Guck dir mal das Bild einer Nervenzelle an.
Die Myelinscheide isoliert, deshalb kann da nix weitergeleitet werden. Dazwischen kann das AP weitergeleitet werden. Und wenn sich die Myelinscheide so rumlagert, dann nennt man das Ranvierrsche Schnürringe.
Und das AP wird von vom Nervenkörper weitergegeben an die Synapse. (die wieder an einen Körper etc)

Edit: also nicht von Axon zu Axon....
 
nein nciht von axon zu axon sondern von schnürring zu schnürring, durch kleine Ionenströmchen, die innerhalb der nervenzelle wandern.

an den schnürringen kann sich dann immer ein neues AP bilden, welches dann wieder zum nächsten schnürring weitergleitet wird und dort ein neues AP bildet, bis es an der Synapse ankommt wo es dann zur nächsten nervenzelle weitergeleitet wird
 
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