• Zytoplasma eines inaktiven Neurons ist gegenüber seiner Umgebung negativ geladen

• Potenzialdifferenz (Spannung) beträgt ca. -70mV

Charakterische Verteilung von Ionen innerhalb & außerhalb des Neurons:

• Für Kalium (K+), Natrium (Na+) & Chloridionen (Cl-) besteht ein Konzentrationsgefälle:

• Konzentrationsgradient für alle Ionen & Ladungsgradient zwischen der Zelle & ihrem Außenmedium.

  • Beide Gradienten führen dazu, dass K+Ionen aus der Zelle hinausdiffundieren ~> positive Ladung gelangt nach außen ~> Ladungsgradient wird erhöht

• Membran ist für unterschiedliche Stoffe unterschiedlich dirchlässig.

• Die verschiedenen Ionenkanäle (Tunnelproteine) der Membran lassen jeweils nur eine Sorte Ionen passieren (erleichterte Diffusion)

• Das Konzentrationsgefälle & die sehr gute Permeabilität der Membran für K+Ionen führt zu einem

• Kaliumionen-Ausstrom.

  Das bedingt eine…

• Ladungstrennung:

  An der Außenseite der Membran entsteht dadurch ein Überschuss an positiver Ladung, im Inneren der Nervenzelle ein Überschuss an negativer Ladung

  • ~> Aufbau einer Potenzialdifferenz (Ladungsdifferenz)

• Die Potenzialdifferenz wirkt dem Ausstrom der K+Ionen entgegen

~> Ruhepotenzial

Gleichgewichtszustand zwischen der nach außen gerichteten Kraft des chemischen Konzentrationsgradienten & der entgegenwirkenden, nach innen gerichteten Kraft des elektrischen Potenzialunterschieds.

• es wandern genauso viele K+Ionen von innen nach außen wie umgekehrt (Fließgleichgewicht)

• Chloridionen diffundieren ihrem Konzentrationsgefälle folgend in geringer Menge in die Nervenzelle

  ~> erhöhen die Potenzialdifferenz geringfügig

• Natriumionen dringen in geringer Menge in die Nervenzellen ein & vermindern die Potenzialdifferenz (Na+Leckstrom)

  ~> Zusammenbrechen des Ruhepotenzials

• In einer Potenzialdifferenz steckt Energie, die zur Informationsübertragung (Erregungsbildung & Weiterleitung) genutzt werden kann