Wie entsteht das Ruhepotenzial?

Antwort

Das Ruhepotenzial ist das elektrische Potenzial, das an der Zellmembran einer ruhenden Nervenzelle besteht. Es entsteht durch die ungleiche Verteilung von Ionen, insbesondere Natrium (Na⁺) und Kalium (K⁺), zwischen dem Inneren der Zelle und der extrazellulären Flüssigkeit. Hier sind die Hauptfaktoren, die zur Entstehung des Ruhepotenzials beitragen: 1. **Ionenkanäle**: In der Zellmembran befinden sich spezifische Ionenkanäle, die den Durchtritt von Ionen ermöglichen. Kaliumkanäle sind in der Regel offener als Natriumkanäle, was dazu führt, dass K⁺-Ionen leichter aus der Zelle strömen können. 2. **Natrium-Kalium-Pumpe**: Diese Pumpe transportiert aktiv 3 Na⁺-Ionen aus der Zelle und 2 K⁺-Ionen in die Zelle. Dadurch wird ein Konzentrationsgradient erzeugt, der zur negativen Ladung im Zellinneren beiträgt. 3. **Konzentrationsgradienten**: Die unterschiedlichen Konzentrationen von Ionen innerhalb und außerhalb der Zelle führen zu einem elektrischen Potenzialunterschied. K⁺-Ionen neigen dazu, aus der Zelle zu diffundieren, was die Innenseite der Zelle negativ macht. 4. **Membranpermeabilität**: Die Zellmembran ist für K⁺-Ionen durchlässiger als für Na⁺-Ionen, was das Ruhepotenzial weiter beeinflusst. Das Ruhepotenzial liegt typischerweise bei etwa -70 mV, was bedeutet, dass das Innere der Zelle im Vergleich zur Außenseite negativ geladen ist.

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