Aktionspotential Nervenzelle Entstehung

Hier findest du die Aktionspotential Entstehung ausführlich erklärt, welche ein beliebtes Thema für die Prüfung in Biologie ist.

Weiter erfährst du hier die Funktion der Snyapse.

Das Bild zeigt den Modellaufbau  auf zellulärer Ebene

Nachdem sich das AP aufgebaut hat ( was eine knappe Millisekunde dauert) wird das Ruhepotenzial als Ausgangssituation wieder herggestellt. Dabei gilt es allerdings, einige Besonderheiten zu berücksichtigen:

Hyper-Polarisation:

Nach der Aktionspotential Entstehung geht die Spannung an der Nervenzelle kurzzeitig sogar etwas  unter den Wert vom RP  ( 80 mV). Dies liegt daran, dass sich die Porenöffnungen in der Membran minimal zeitverzögert wieder schließen, wodurch  einen kurzen Zeitraum über mehr Kaliumionen durch die Membran in den äußeren Bereich der Zelle strömen können als Natriumionen wieder ins Innere der Zelle kommen.

Leckströme und Ionenpumpe:

Die Zeit, die die Nervenzelle vor der Aktionspotential Entstehung braucht, um wieder das RP  als Ausgansgstellung zu erreichen, nennt mann Refraktärphase. Während dieser ist es ihr nicht möglich einen weiteren Reiz aufzunhemen, dies geht erst sobald der Zustand vom Ruhepotenzial nach der Hyperpolarisation wieder hergestellt ist.

Aus diesem Grund ist die Reizübertragung in den Nervenzellen auch nur in eine Richtung möglich ( die vorherig ausgelöste befindet sich nach der Weitergabe des Impulses  an die Nachbarn noch in der Refraktärphase und kann nicht erregt werden).

In der Realität besitzt die semipereable Membran einige Lücken , die es von Zeit zur Zeit ermöglichen, dass andere Ionen durch die Membran diffundieren. Langfristig gesehen würde dies zu einem absoluten Gleichgewicht zwischen Innen- und Außenbereich der Nervenzelle führen, da solange Ionen durch die Membran diffundieren bis die Diffusionskräfte durch das Konzentrationsgefälle gleich der elektrischen Anziehungskräfte zwischen den Teilchen wären. In diesem Zustand wäre kein Potenzial möglich.

Aus diesem Grund befinden sich aktive, energieverbrauchende Transportmechanismen in der Membran, welche das relative Gleichgewicht zwischen Diffusionskraft und elektrischer Anziehung und somit auch den Zustand vom RP aufrecht erhalten. Diese aktiven  Transport-Proteine in der Mebmbran nennt man Ionenpumpen. Sie transportieren unter dem Verbrauch von ATP  Natriumionen nach Außen sowie Kaliumionen nach Innen und gleichen somit die Leckströme aus.

Da Ionenpumpen Energie in Form von ATP verbrauchen kommt hier eine überdurchschnittlich große Anzahl von Mitochondrien vor, welche diese Energie bereitstellen.

Das AP als Diagramm: