Gelbe Kurve: Ablauf eines Aktionspotenzials,
blaue Kurve: Die Na+-Permeabilität der Axonmembran,
grüne Kurve: Die K+-Permeabilität der Axonmembran
Autor: Ulrich Helmich 2021, Lizenz: siehe Seitenende.
Aufgabe 1
Beschreiben Sie die in der Abbildung dargestellten Beziehungen.
Lösungsvorschlag:
In der Abbildung ist die zeitliche Abhängigkeit von drei Größen dargestellt: Membranpotenzial (gelbe Kurve), Na+-Permeabilität (blaue Kurve) und K+-Permeabilität (grüne Kurve).
Am Anfang der Depolarisierungsphase des Aktionspotenzials steigen sowohl die Na+-Permeabilität wie auch die K+-Permeabilität gleichzeitig an, die Na+-Permeabilität allerdings schneller und stärker.
Die K+-Permeabilität erreicht zwar nicht so hohe Werte wie die Na+-Permeabilität, aber dafür sind die Kalium-Kanäle über einen längeren Zeitraum geöffnet als die Natrium-Kanäle.
Auf den Höhepunkten der Permeabilitäten sind pro Quadratmikrometer über 60 Na+-Kanäle, aber nur 23 K+-Kanäle geöffnet. Da aber die K+-Kanäle länger geöffnet sind als die Na+-Kanäle, strömen insgesamt mehr K+-Ionen aus als zuvor Na+-Ionen eingeströmt sind, was dann zur Hyperpolarisierung der Axonmembran am Ende des Aktionspotenzials führt.
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