Zusammenfassung:

• Ruhepotential = inaktiver Zustand einer Nervenzelle
• Ruhepotential = elektrische und chemische Potential ist im Gleichgewicht
• Das Ruhepotential ist negativ gegenüber dem extrazellulären Raum

• Beruht auf der semipermeablen Membran, den elektrischen und chemischen Potentialen, sowie der Natrium-Kalium-Pumpe
• Das Konzentrationsgefälle der Kaliumionen sorgt dafür, dass diese aus der Zelle ausströmen. Die dadurch entstehende Potentialdifferenz wirkt der Diffusion der Kaliumionen entgegen.
• Die Natrium-Kalium-Pumpe sorgt unter Energieverbrauch für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials: Natriumionen und Kaliumionen werden entgegen ihrem Konzentrationsgefälle über die Membran transportiert.

→ Nerven- oder Muskelzellen können zwei Stadien besitzen: ruhig oder erregt. Dies ist das elektrische Potential einer Zelle.

Aufgrund von einer unterschiedlichen Verteilung von Ionen innerhalb und außerhalb der Zellmembran bei Nervenzellen entsteht ein sogenanntes “Membranpotential”

<aside> 💡 Membranpotential: Spannung an der Zellmembran

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Bei einer Zelle, die nicht aktiviert und damit in Ruhe ist, nennt man diese Spannung Ruhepotential. Das Ruhepotential ist bei Nervenzellen negativ mit ca. -70mV.

• bei Nervenzellen: -70mV
• bei Herz- und Skelettmuskelzellen: -90mV
• glatte Muskelzellen: -50mV

→ Diese Ruhe kann durch eine temporär begrenzte Erregung geändert werden. In diesem Fall spricht man vom Aktionspotential.

<aside> 💡 Ein elektrisches Potential kommt durch die ungleichmäßige Verteilung von Ionen zustande.

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Ionenverteilung beim Ruhepotential:

Eine semipermeable Membran trennt das Zelläußere und das Zellinnere.

• Im Zellinneren gibt es zumeist viele positiv geladene Kalium-Ionen und anorganische Anionen.
  • Bei den anorganischen Anionen handelt es sich um verschiedene Protein- und Aminosäuren-Ionen
• Im Zelläußeren gibt es zumeist viele Chlorid-Ionen und Natrium-Ionen