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Zusammenfassung Aktions- und Ruhepotenzial
Zusammenfassung über die Vorgänge in der Zelle bei der Auslösung des Ruhe- und Aktionspotenzials.
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Bioklausur 12.10.2023Aktionspotenzial
Zellstruktur
Ionenströme, was geht wohin und wann? Wie sollte es eigentlich funktionieren?
Natrium-Kalium-Pumpe kommt zum Erliegen, was passiert dann?
Aktionspotenzial
Ein Aktionspotenzial bildet sich im Axon, es tritt entweder in voller Höhe auf oder entsteht
gar nicht. Es gilt somit das Alles-oder-Nichts-Prinzip (wird durch einen Reiz eine
Depolarisation stimuliert, die unterhalb des Schwellenwertes bleibt, so wird kein
Aktionsotenzial ausgelöst), einmal ausgebildete Aktionspotenziale werden über das gesamte
Axon bis zu den Endknöpfchen am Axonende fortgeleitet.
Veränderung des Potenzials an einer Nervenzellmembran im Vergleich zum Ruhepotenzial.
Funktioniert über das Öffnen und Schließen von Ionenkanälen in der Membran, Reiz steuert
die Ionenkanäle, dadurch entsteht das Aktionspotenzial.
Ein Aktionspotenzial ist eine durch einen Reiz ausgelöste lokale Abweichung des
Membranpotenzials vom Ruhepotenzial (-70 mV) auf plus 40 mV und zurück zum
Ruhepotenzial. Der Verlauf eines Aktionspotenzials wird in verschiedene Phasen eingeteilt:
Erregung groß genug, überschreitet Schwellenwert, werden Natriumkanäle geöffnet,
dadurch strömen Natriumionen ins Innere der Zellmembran Spannungsanstieg
Umpolarisierung, Zellinnere jetzt positiv geladen, Natriumkanäle werden geschlossen,
Kaliumkanäle geöffnet (Öffnen sich deutlich langsamer als Natriumkanäle)
Kaliumkanäle schließen sich langsamer als Natriumkanäle Hyperpolarisation
1. Ruhepotenzial
Überschreitung der Schwelle
2. Unterschwellige Depolarisation
3. Überschwellige Depolarisation/ Repolarisation
4. Hyperpolarisation
Einteilung Diagramm Aktionspotenzial einzeichnen. (Achsenbeschriftung)
Dauert circa 2 ms
1. Zunächst liegt das Potenzial einer Zelle in Ruhe (Ruhepotenzial) bei etwa -70 mV.
Ohne Reize sind alle spannungsgesteuerten Natrium- und Kaliumionenkanäle
geschlossen
2. Wenn ein Reiz den Axonhügel eines Neurons erreicht und das elektrische Signal stark
genug ist, wird die Schwellenspannung überschritten.
3. Dadurch öffnen sich die Natriumkanäle und die Spannung steigt bis auf ein Maximum
von ca. plus 40 mV an (Depolarisation).
4. Nachdem das Spannungsmaximum erreicht ist, erfolgt durch das Schließen von
Natrium- und das Öffnen von Kaliumkanälen die Rückkehr zum Ruhepotenzial
(Repolarisation). Spannung singt
5. Dabei wird die Membranspannung oft erst noch negativer, als das ursprüngliche
Ruhepotenzial (Hyperpolarisation), bevor die Zelle zum Ausgangspunkt zurückkehrt
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