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Das Aktionspotential. Inhalt Ionen Fluss zum Aufbau eines Aktionspotentials Reiz- und Depolarisationsphase: Öffnung der Na + Kanäle Repolarisation: Schließen.

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Präsentation zum Thema: "Das Aktionspotential. Inhalt Ionen Fluss zum Aufbau eines Aktionspotentials Reiz- und Depolarisationsphase: Öffnung der Na + Kanäle Repolarisation: Schließen."—  Präsentation transkript:

1 Das Aktionspotential

2 Inhalt Ionen Fluss zum Aufbau eines Aktionspotentials Reiz- und Depolarisationsphase: Öffnung der Na + Kanäle Repolarisation: Schließen der Na + -, Öffnen der K + Kanäle Vollständige Inaktivierung der Na + Kanäle, das Nachpotential Selektive Öffnung der Na + Kanäle: zurück zum Ruhepotential

3 Ladungstransport durch Ionenkanäle in der Zellmembran Die Topographie der Ionenkanäle ersetzt die Hydrathülle Quelle für das Bild:

4 Das Aktionspotenzial 1.Ruhepotenzial: Na / K Pumpe hält Na + Überschuss außerhalb, K + innerhalb der Zelle, Fluss durch die K + und – in geringerem Maße – Na + Kanäle hält das Ruhepotential 2.Depolarisation: Ein Reiz öffnet die Na + Kanäle, Na + strömt in die Zelle 3.Anstiegsphase: Na + Kanäle bleiben geöffnet, pos. Spannung durch Na + in der Zelle, Rückkopplung öffnet die Na + Kanäle noch weiter: Schneller Anstieg 4.Repolarisation: K + Kanäle öffnen, K + strömt aus der Zelle, Spannung wird negativ 5.Nachpotenzial: Es fehlt der Na + Zustrom, Spannung wird negativer als das Ruhepotenzial 6.Na + fließt wieder teilweise, das Ruhepotenzial stellt sich ein

5 Ruhepotenzial 1.Spezielle K + Kanäle sind geöffnet, sie allein würden das Potential auf -90 mV einstellen. 2.Na + diffundiert in geringem Maß von A nach I und hebt das Ruhepotential auf -60 mV. mV -60 K + 5 mmol/l 40 0 IA K mmol/l -90 Na mmol/l Na + 15 mmol/l Elektrische Feldstärke Cl- 155 mmol/l Anionen 155 mmol/l RuhepotenzialMax. Aktionspotenzial

6 Reiz und Depolarisationsphase, Anstieg zum Aktionspotential 1.Ein Reiz öffnet einige Na + Kanäle, die Depolarisation beginnt. 2.Liegt er über dem Schwellenpotential (etwa -55mV), dann öffnen weitere Na + Kanäle: Depolarisationsphase, Spannungsanstieg zum Aktionspotential +40 mV mV -60 K + 5 mmol/l 0 IA K mmol/l -90 Na mmol/l Na + 15 mmol/l Cl- 155 mmol/l Anionen 155 mmol/l 40 RuhepotenzialMax. Aktionspotenzial

7 Repolarisationsphase (1) bis zum Maximum der K + Leitfähigkeit 1.Repolarisation: Na + Kanäle schließen, K + öffnen, Potential wird negativ mV -60 K + 5 mmol/l 0 IA K mmol/l -90 Na mmol/l Na + 15 mmol/l Cl- 155 mmol/l Anionen 155 mmol/l 40 RuhepotenzialMax. Aktionspotenzial

8 Repolarisationsphase (2) Inaktivierung der Na + Kanäle 1.Na + Kanäle schließen und werden inaktiviert 2.K + Kanäle schließen bis auf die des Ruhepotentials: Weil der Na + Zustrom fehlt, wird das Potential negativer als das Ruhepotential mV -60 K + 5 mmol/l 0 IA K mmol/l -90 Na mmol/l Na + 15 mmol/l Cl- 155 mmol/l Anionen 155 mmol/l 40 RuhepotenzialMax. Aktionspotenzial

9 Ruhepotenzial 1.Nach Reaktivierung der Na + Kanäle diffundiert Na + in geringem Maße von A nach I und hebt das Ruhepotential auf -60 mV. mV -60 K + 5 mmol/l 40 0 IA K mmol/l -90 Na mmol/l Na + 15 mmol/l Elektrische Feldstärke Cl- 155 mmol/l Anionen 155 mmol/l RuhepotenzialMax. Aktionspotenzial

10 Zusammenfassung Der Ladungstransport erfolgt über Ionen und nicht, wie in den meisten Anwendungen der Technik, über Elektronen Selektive Öffnung der Ionenkanäle ändert die Spannung zwischen der inneren und äußeren Oberfläche der Membran Am Beginn steht das Ruhepotential: Spannung -60 mV Reiz- und Depolarisationsphase: Öffnung der Na + Kanäle, Spannung steigt schnell auf +40 mV Repolarisation: Schließen der Na + -, Öffnen der K + Kanäle, Spannung wird negativ Vollständige Inaktivierung der Na + Kanäle führt zum Nachpotential, Spannung -90 mV Mit selektiver Öffnung der Na + Kanäle wird wieder das Ruhepotential, Spannung -60 mV, erreicht

11 finis


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