Aktionspotenzial ( Biologie)

Vorgang an einer Nervenfasermembran vor, während und nach einem Aktionspotential
Die Innen- und Außenkonzentration von Ionen an der Nervenzellmembran unterscheiden sich stark.
Dieses Ungleichgewicht kommt durch die unterschiedliche Permeabilität der Membran für die einzelnen Ionen zustande. Es wird durch Ionen-Pumpen aufrecht erhalten, die die diffundierten Ionen wieder entgegen dem Konzentrationsgefälle zurückpumpen. Im Ruhezustand wie auch im erregten Zustand sind in der Membran so genannte Kaliumionen(K+)-Leckkanäle geöffnet. Im Ruhezustand können die Kaliumionen aber nicht beliebig durch diese Kanäle diffundieren, da sie durch die negativen Ladungen der organischen Anionen zurückgehalten werden, die praktisch nicht durch die Membran diffundieren können. Ähnliches gilt für die Chlorid-und Natriumionen. Anorganische Anionen und Natriumionen sammeln sich an der Membran, was zu einer Spannung quer zur Membran führt, wobei die Innenseite der Membran negativ geladen ist. Diese Spannung bezeichnet man als Ruhepotenzial. Reize lösen elektrische Erregungen aus, die an der Axonmembran der beteiligten Nervenzellen ein AP auslöst. Bei beginnendem AP öffnen sich die aktiven Natriumionenkanäle und es kommt zum ungehinderten Einstrom von Na+-Ionen. Dies führt zu einer raschen Veränderung des Membranpotenzials, also einer schnellen Änderung des Ruhepotenzials(RP) in Richtung des positiven Spannungsbereiches, dies nennt man die Depolarisierung. Während der zunehmenden Veränderung des Membranpotenzials öffnen sich auch die aktiven Kaliumionenkanäle und es kommt zusätzlich zum Ausstrom von K+-Ionen. Dieser arbeitet der weiteren Veränderung des Membranpotenzials entgegen. Im Bereich der größten Veränderung des membranpotenzials schließen sich die aktiven Natriumionenkanäle wieder. Der Einstrom von Na+-Ionen kommt zu Stillstand. Durch die nun allein geöffneten aktiven Kaliumionenkanäle strömen nach wie vor Kaliumionen aus. Dies führt zu einer raschen Rückführung des Membranpotenzials in Richtung auf den ursprünglichen Zustand, also die Rückkehr zum RP, dies nennt man die Repolarisation. Bei der Rückbildung des Ruhezustands der membran wird ein so genanntes Nachpotenzial durchschritten, dadurch wird kurz die Spannung negativer als das RP, dies nennt man die Hyperpolarisation. Am ende schließen sich auch die aktiven Kaliumionenkanäle wieder und die Natrium-Kallium-Pumpe stellt durch ihre Aktivität die ursprüngliche Ionen-verteilung und damit das RP wieder her. Diese kurzfristige Änderung des Membranpotenzials wird in ihrem Gesamtablauf als Aktiospotenzail bezeichnet. Die Zeitspanne von der Depolarisation bis zum RP nennt man Refräkterzeit. In dieser Zeitspanne kann kein neues AP ausgelöst werden.


Vielleicht hilft dir das bißchen weiter :)