Biologie: Wieso kommt es zu einer elektrischen Spannung (Membranpotential)?

Question

Wenn in meine Bio Aufgabe steht wieso kommt es zu einer elektrischen Spannung (Membranpotential)

Dann ist ja die Lösung: wegen der Ungleichmäßigen Ionenverteilung

Und wenn ich jetzt sagen muss wie das zustande kommt ist das die Lösung oder nicht?

• Ruhezustand:

  • K+ – Ionenkanäle sind geöffnet

    • Konzentration ist auf der Innenseite größer als auf der Außenseite der Axonmembran

  • K+- Ionen wandern entlang des Konzentrationsgefälles von innen nach außen und entfernen so eine positive Ladung aus dem Intermembranraum => negativer als der Extrazellularraum

  • Innen lagern sich die negativ geladenen Ionen an und außen positiv geladenen Ionen, so entsteht ein elektrisches Feld

  • Nachfolgende K+ -Ionen werden aufgrund des Überschusses an positiver Ladung immer stärker durch gleiche Ladungen abgestoßen

• es wirken zwei Kräfte auf die K+ -Ionen:

  • Konzentrationsgefälle (Konzentrationsgradient) den Austritt von K+-Ionen zwischen außen und innen begünstigt

  • Durch die Ladungstrennung bedingte elektrisches Feld, das den entgegengesetzten Einstrom begünstigt => Entstehung des Gleichgewichtes

Oder ist die Lösung: Wiel die Membran mehr Kaliumkanäle als natirumkanäle beistzt?

Answer 1

Hi Plya,

ja, das ist alles richtig !

Vergessen hast du allerdings das Cl^- Ion, das wichtigste Anion, auf das natürlich auch die beiden Kräfte wirken.

Innerhalb der Zelle wird die positive Ladung von vielen K⁺ Ionen und wenigen Na⁺ Ionen getragen. Carbonsäure Anionen bilden den negativen Gegenpol (neben diversen Aminosäuren, Proteinen etc.).

Außerhalb der Zelle ist das Mengenverhältnis von Kalium- und Natrium Kationen gerade umgekehrt.  Als wichtigstes Anion fungiert hier das Cl^-  Ion.

K⁺ Ionen streben nach außen, da sich dort sehr wenige K⁺ Ionen befinden. Cl^-  Ionen hingegen streben ins Innere der Zelle. Auf beiden Seiten handelt es sich um Ionen, somit findet auch ein Ladungstransport statt

Viele Grüße