Membranpotential / Ruhepotential / Ruhemembranpotential [Biologie, Neurobiologie, Oberstufe]

Was versteht man unter dem Membranpotenzial (Membranpotential) und dem Ruhemembranpotenzial (Ruhemembranpotential)? Der Begriff des (Ruhe-)Membranpotenzials ist ein sehr wichtiger innerhalb der Neurobiologie: er beschreibt eine elektrische Ladungsdifferenz zwischen dem Zellinnenraum und dem Zellaußenraum einer Zelle - häufig assoziiert mit der Nervenzelle (auch Neuronen genannt).

Alles wichtige zur Entstehung und der Bedeutung des Ruhemembranpotentials in diesem Video!
LG und lasst gerne ein Abo da!

[gradeahustler]

wie kann man dich unterstützen? nach dem abi würde ich dir gerne eine spende dalassen; deine arbeit ist echt toll, und wird meines meines erachtens noch nicht richtig geschätzt; du hast viel mehr reichweite verdient!

[dpato]

In beiden Kompartimenten herrscht ein Isotonischer Zustand (gleiche Anzahl gelöster Teilchen) Das heißt aber nicht das alle Teilchen in der gleichen Anzahl vorkommen, z.B. tierische Zellen Ungleichgewicht von Natrium & Kalium.

Zellinnenraum (Intrazellularraum) = mehr Kaliumionen

Zellaußenraum (Extrazellularraum) = mehr Natriumionen

Beide Bereiche werden durch Anionen größtenteils Ausgeglichen. Somit sind beide Bereiche der Zelle elektrisch neutral.

Unmittelbar an der Zellmembran kommt es dennoch zu einer elektrischen Ladungsdifferenz kommt. Die Innenseite ist gegenüber der Außenseite negativ geladen. —> es finden sich an der Membraninnenseite mehr negativ gelandene Ladungen als an der Membranaußenseite

Ein sog. Membranpotential liegt vor.

Beide Ionenarten sind dazu bestrebt die Unterschiedliche Konzentration auszugleichen.

Die selektiv permeable Membran verwehrt den geladenen Ionen dass durchqueren (ist für diese Stoffe inpermeable = undurchlässig)

In der Membran sind spezifische Proteine eingelagert die bestimmten Stoffen erlauben die Membran zu beiden Seiten zu passieren.

Es existieren entlang der Membran viele Kaliumionenkanäle, sodass Kalium die Membran gut passieren kann. Da sich mehr Kaliumionen im Zellinneren befinden strömen sie dem Konzentrationsgradienten folgend vom Ort der höhrern Konzentration zu Ort der niedrigeren Konzentration (also aus der Zelle hinaus). Die aus der Zelle herausströmenden Kaliumionen hinterlassen in der Zelle eine unkompensierte negative Ladung (kommt durch die Anionen die die ausgleichen sollten).

Die unkompensierte negative Ladung ist meist an größere Moleküle gebunden die die Zelle nicht verlassen.

Die Folge ist dass sich ein elektrischer Gradient auf beiden Seiten der Membran aufbaut.

—> Innenseite wird immer negativer

—> Außenseite bekommt eine positive Teilladung

Die Anionen im Innenbereich ziehen die positiv geladenen Natrium- und Kaliumionen an.

Dadurch fließt Natrium über vereinzelte Natriumionenkanäle ins Zellinnere. Aber auch angetrieben durch dass Bestreben die niedrige Natriumkonzentration innerhalb der Membran auszugleichen.

Angezogen von der negativen Ladung fließen auch einige Kaliumionen wieder zurück in die Zelle.

Wenn das Bestreben von Kalium aus der Zelle zu difundieren von der negativen elektrischen Ladung kompensiert wird, die Kalium wiederum zurückzieht, ist ein Gleichgewicht zwischen Konzentrationgradient nach außen und Ladungsgradient nach innen erreicht.

Das Ergebnis ist die Elektrische Ladungsdifferenz über die Zellmembran, wobei die Innenseite der Zelle gegenüber der Außenseite negativ geladen ist. Es stellt sich also ein Membranpotential ein.

Man spricht in diesen Zusammenhang auch Leckströmen, den wie bei einen Leck in einem Schiff läuft das Natrium ein und das Kalium aus.

Die Aufrechterhaltung des Membranpotentials von ca. -70mV wird von Kalium selbst bewirkt, indem es zu einen nach außen entlang seines chemischen Konzentrationsgradienten difundiert und zu anderen wieder moderat zurückgeführt wird, durch die unkompensierten negativen Ladungen die ähnlich wie ein Magnet das Kalium wieder zurückführen.

Zu anderen wird das Membranpotential durch die Natrium-Kalium-Ionenpumpe die unter Energieaufwand des Moleküls ATP jeweils 3. Natriumionen nach außen und 2. Kaliumionen nach innen befördert aufrechterhalten.

Sie ist für die ungleiche Verteilung von Natrium und Kalium auf beiden Seiten der Membran verantwortlich.

Nahezu alle Lebenden Zellen weisen ein Membranpotential auf. In Nervenzellen bzw. Neuronen aber auch in Muskelzellen und Sinneszellen spricht man auch in diesen Zusammenhang von einen Ruhemembranpotential, weil Neuronen z.B. auch aktiviert werden können und in der Lage sind sehr schnell sehr große Änderungen des Membranpotentials zu bewirken.

Das Ruhepotential ist also nicht zu für den Stofftransport von Nutzen, sondern spielt auch für die Erregungsweiterleitung eine wichtige Rolle.

[binonlynegativ]

Ich danke dir vielmals für deine Videos! Eintausend mal besser erklärt und veranschaulicht als z.B. Simpleclub etc. Du bietest damit Abiturienten eine großen Mehrwert und eine extrem gute Hilfestellung, die Sachen, welche sie im Unterricht lernen, ganz einfach zu Hause zu wiederholen. Vielen Dank!!!

[richardmuller]

Perfektes Timing! Wie bei deinen Videos zu den Photosyntheseteilreaktionen.
Und großes Lob an deine Videos generell, hab dich neulich erst entdeckt und muss sagen, dass deine Qualität echt stimmt! Die Grafiken und die Erklärungen sind echt immer Top!
Vielen, vielen Dank für deine ganze Arbeit! Mach bitte weiter so! 👍

[filip_sj]

Junge du hast meinen Vortrag morgen einfach gerettet! Danke danke danke, wie kann man dich unterstützen?

[ABCDEF-rljn]

Was ein Ehrenmann! Besser kann man es nicht erklären, tausend dank!
Meine Bio LK Lehrerin hat uns das Video empfohlen😊

[theelitecombine]

Damals beim Ham-Nat hat es mir geholfen und nun im Medizinstudium wiederhole ich alle deine Videos wieder! Du bist einfach super! Meisterwerk

[feelthepunk]

Sehr gutes Video. Sehr anschaulich und verständlich erklärt. Finds gut, dass du es nicht verkompliziert, sondern simpel erklärt hast. Stört mich häufig bei andren. Es waren alle wichtigen Sachen dabei. Hat mir sehr geholfen, danke! :)

[piaottine]

Danke du bist mein teacher for life und dafür verantwortlich, dass ich mein Bio-Abitur bestehe. Danke und bitte lehre uns weiterhin du weise 🦉!

[stellaluna]

Danke! Du kannst so gut erklären. Letztes Jahr hatte ich einen nicht so guten Lehrer, wollte aber trotzdem Bio Lk nehmen, da ich Medizin studieren möchte. Deswegen habe ich mir fast alles aus der Ef selbst beigebracht (vor allem auch durch deine Videos). Jetzt habe ich 15 Punkte in der ersten Klausur und mündlich und mache bei der Bioolympiade mit, wo ich erneut gezwungen bin mir alles selbst beizubringen also gucke ich deine Videos jetzt erneut an und es hilft wirklich mega :)

[mori]

Viel besser erklärt als unser Lehrbuch. Kurz, knackig und trotzdem alles notwendige enthaltend.
Danke, du hilfst mir in Bio Lk echt weiter.

[mเlKea]

Dankeschön, hab dank deinen Videos 13 Punkte im mündlichen Abi bekommen!!

[Rickie]

Endlich verstanden, was für eine fantastische Erklärung!! Ich hoffe du machst das beruflich! Vielen Dank!❤

[gretaspitzer]

Ich hab heute die Klausur zurückbekommen, die 15 Punkte verdanke ich dir!!!

[jeshinajung]

Super erklärtes Viedeo,
Ich mach gerade, meine zsm für meine Abi Prüfung.
Danke schön!!!!

[petersillius]

Gegenwärtig haben wir's kurz vor 3....um 8 mündl Prüfung.... bisherige Vorbereitungen beschränken sich auf fühl mich vorbereitet

[toastbrottv]

Deine Videos helfen mir unglaublich. Dankeschön!

[maditaw]

Vielen Dank auch von mir!
Nächste Woche habe ich meine mündliche Physikumsprüfung im Tiermedizin-Studium, auch hierfür hast du mir echt den A**** gerettet! <3

[steffen_grmr]

Du weißt gar nicht wie sehr deine Videos mir fürs Abi den Arsch retten. Echt vielen Dank dafür

[rrawsky]

top video, freue mich sehr über die entwicklung deiner reichweite seit dem letzten jahr, indem ich dich dank dem lk verfolge.