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Ruhepotential in Nervenzellen

📑 10 slides 👁 28 views 📅 1/25/2026
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Einführung: Ruhepotential

Das Ruhepotential ist die elektrische Spannung einer Nervenzelle in Ruhe.

Einführung: Ruhepotential
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Ionenverteilung in der Zelle

  • Innerhalb der Zelle dominieren Kaliumionen (K+).
  • Außerhalb der Zelle sind Natriumionen (Na+) und Chloridionen (Cl-) häufiger.
  • Die Zellmembran ist selektiv permeabel für Ionen.
Ionenverteilung in der Zelle
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Ungleichverteilung der Ionen

  • Na+/K+-Pumpe transportiert aktiv 3 Na+ raus und 2 K+ rein.
  • Kalium kann passiv durch Leckkanäle austreten.
  • Dadurch entsteht ein negatives Potential im Zellinneren.
Ungleichverteilung der Ionen
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Membranpotential Entstehung

  • Diffusion von K+ nach außen erzeugt negatives Potential.
  • Na+-Einstrom wird durch undurchlässige Membran begrenzt.
  • Elektrochemisches Gleichgewicht stellt sich ein.
Membranpotential Entstehung
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Goldman-Gleichung

  • Berechnet das Ruhepotential unter Berücksichtigung aller Ionen.
  • Berücksichtigt Permeabilitäten für K+, Na+ und Cl-.
  • Theoretische Grundlage für das Verständnis des Ruhepotentials.
Goldman-Gleichung
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Rolle der Kaliumionen

  • K+ ist hauptverantwortlich für das Ruhepotential.
  • Kaliumleitfähigkeit ist höher als für andere Ionen.
  • Kaliumausstrom macht Innenseite negativ.
Rolle der Kaliumionen
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Experimentelle Messung

  • Mit Mikroelektroden kann man das Ruhepotential messen.
  • Hodgkin und Huxley führten bahnbrechende Experimente durch.
  • Messungen bestätigen theoretische Berechnungen.
Experimentelle Messung
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Krankheiten & Störungen

  • Störungen des Ruhepotentials können zu neurologischen Erkrankungen führen.
  • Hypokaliämie verändert das Ruhepotential.
  • Vergiftungen können Ionenpumpen blockieren.
Krankheiten & Störungen
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Vergleich Aktionspotential

  • Ruhepotential ist Grundzustand (-70 mV).
  • Aktionspotential ist kurzzeitige Umpolung (+30 mV).
  • Beide sind essentiell für Nervenfunktion.
Vergleich Aktionspotential
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Zusammenfassung

  • Ruhepotential entsteht durch Ionenungleichgewicht.
  • Na+/K+-Pumpe und K+-Diffusion sind entscheidend.
  • Wichtige Grundlage für Nervenfunktion und -erkrankungen.
Zusammenfassung
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