Ihr fragt euch, was in einem Axon während eines Aktionspotenzials passiert? Oder ihr müsst es nur für die nächste Klassenarbeit wissen? Ist auch egal, ihr seid hier genau richtig.
Also los geht's! Vorneweg muss ich noch sagen, dass es wirklich essenziell wichtig ist, dass ihr das Ruhepotenzial verstanden habt, denn das Aktionspotenzial entsteht aus dem Ruhepotenzial heraus. Zum Thema Ruhepotenzial habe ich bereits ein Video gemacht, das ist auch hier oben verlinkt, falls ihr euch das nochmal anschauen wollt.
So, fangen wir an! Ihr seht hier den typischen Verlauf eines Aktionspotentials. Auf der x-Achse habt ihr die Zeit in Millisekunden. Ein Aktionspotential dauert ca.
zwischen 1 und 2 Millisekunden. Auf der y-Achse seht ihr das Membranpotential in Millivolt. Bei minus 50 Millivolt sieht man den Schwellenwert, über welchen gereizt werden muss, damit überhaupt ein Aktionspotential ausgelöst wird.
Um den Ablauf des Aktionspotentials besser erklären zu können, Teilen wir den Verlauf in mehrere Abschnitte. Wir haben hier zu Beginn das Ruhepotential, dann die Depolarisation in Verbindung mit einer Umpolarisation, darauf folgt die Repolarisation und darauf eine Hyperpolarisation und danach entspricht das Membranpotential wieder dem Ruhepotential. Am Anfang haben wir während dem Ruhepotential dauerhaft geöffnete Kalium-Ionen-Kanäle, wodurch ein Kalium-Ionen-E-Flux stattfindet. Einfacher gesagt, wodurch Kalium-Ionen aus der Zelle herausströmen.
DNA-plus-K-plus-Pumpen halten das Membranpotential mehr oder weniger konstant bei minus 70 mV, indem sie die Natrium-Ionen, welche in die Nervenzelle gelangt sind, wieder aus der Zelle schaffen. Das alles solltet ihr aber eigentlich schon zum Ruhepotential wissen. Wir haben momentan...
Also außen mehr positive Ionen als innen und somit innen ein Membranpotential von minus 70 Millivolt. Wenn es jetzt einen elektrischen Reiz gibt, welcher das Membranpotential über minus 50 Millivolt hebt, dann öffnen sich spannungsabhängige Natrium-Ionen-Kanäle. Das sind Kanäle in der Membran, die sich abhängig von der Spannung öffnen und schließen.
Positiv geladene Natrium-Ionen strömen in die Zelle ein, wodurch sie depolarisiert wird. Das bedeutet, die negative Spannung an der Membran wird abgeschwächt, da ja jetzt der Unterschied zwischen außen und innen immer kleiner wird. Es öffnen sich immer mehr und mehr spannungsabhängige Natrium-Ionen-Kanäle und es strömen mehr positiv geladene Natrium-Ionen in die Zelle, als positiv geladene Kalium-Ionen aus der Zelle heraus strömen.
Dadurch wird der Zellinnenraum immer positiver und es kommt sogar zu einer Umpolarisation, was bedeutet, dass innen jetzt mehr positiv geladene Ionen sind als außen, wodurch wir innen ein positives Membranpotential haben. Da die spannungsabhängigen Natrium-Ionen-Kanäle durch den elektrischen Reiz nur ca. 1 ms geöffnet werden, schließen sie sich jetzt wieder und verzögert öffnen sich ebenfalls spannungsabhängige Kalium-Ionen-Kanäle. Dadurch gibt es jetzt kaum mehr Natrium-Ionen-Einstrom, dafür aber umso mehr Kalium-Ionen-Ausstrom. Die positiven Ionen fließen also wieder aus der Zelle heraus und das Zellinnere wird repolarisiert und wieder negativ.
Eine Besonderheit ist, dass sich die spannungsabhängigen Kalium-Ionen-Kanäle nicht so schnell schließen und dadurch kommt es zu einer Hyperpolarisation, also einer Überpolarisation. Was bedeutet, dass mehr positiv geladene Ionen ausströmen, als eigentlich nötig wäre. Am Ende sind wieder alle spannungsabhängigen Ionen-Kanäle geschlossen und das Ruhepotential kann sich wieder einstellen.
Als kleinen Bonus solltet ihr noch wissen, dass Fachbegriffe in den Klassen arbeiten. das A und O sind, denn genau die geben euch die Punkte. Nennt die einzelnen Phasen also unbedingt bei ihren wissenschaftlichen Namen.
Das war's von diesem Video. Schreibt mir gerne in die Kommentare, wie ihr dieses Video im Vergleich zu den vorherigen Videos findet und schreibt mir auch gerne Verbesserungsvorschläge unten in die Kommentare. Wenn euch das Video geholfen hat, dann lasst doch gerne einen Daumen nach oben da, abonniert den Kanal, wenn ihr auch in Zukunft Hilfe in Bio brauchen solltet. Wir sehen uns beim nächsten Mal. Bis dahin und ciao.