Membranpotential / Ruhepotential / Ruhemembranpotential [Biologie, Neurobiologie, Oberstufe]
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- Опубликовано: 29 сен 2024
- Was versteht man unter dem Membranpotenzial (Membranpotential) und dem Ruhemembranpotenzial (Ruhemembranpotential)? Der Begriff des (Ruhe-)Membranpotenzials ist ein sehr wichtiger innerhalb der Neurobiologie: er beschreibt eine elektrische Ladungsdifferenz zwischen dem Zellinnenraum und dem Zellaußenraum einer Zelle - häufig assoziiert mit der Nervenzelle (auch Neuronen genannt).
Alles wichtige zur Entstehung und der Bedeutung des Ruhemembranpotentials in diesem Video!
LG und lasst gerne ein Abo da!
![Phototransduktion/ Fotorezeption/ Signaltransduktion des Auges -[Neurobiologie, Oberstufe]](http://i.ytimg.com/vi/8_FQE1eDcgM/mqdefault.jpg)
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wie kann man dich unterstützen? nach dem abi würde ich dir gerne eine spende dalassen; deine arbeit ist echt toll, und wird meines meines erachtens noch nicht richtig geschätzt; du hast viel mehr reichweite verdient!
Das ist so lieb von dir! Ganz ehrlich? Ich würde mich echt total freuen, wenn ihr mir als Abonnenten treu bleibt! Ursprünglich hatte ich mal die Idee, einfach interessante Videos mit geographischen/biologischen Kontext zu machen.. jetzt würde es sich so langsam auch lohnen, weil es sich der ein oder andere anguckt :D
Danke für den netten Kommentar! LG :)
Würde auch eine Spende für deine große Hilfe dalassen
Ihr seid ja mega - ihr sollt lieber euer knappes Geld für Freunde, Partys Städtetrips usw. ausgeben !!
Ich habe jetzt mal so ne "thanks"-Funktion errichtet, die man wohl unter dem Video sieht - keine Ahnung allerdings, wie einfach sie funktioniert :D
LG und schon mal viel Erfolg bei den Prüfungen jetzt (!)
@@teachertoby ich küss dein Herz deine Videos sind so super hilfreich und ausführlich!
Ohne spaß zumindest ein Kasten bier als Dankeschön oder 6er Pack corona hast du echt verdient !
Dankeschön, hab dank deinen Videos 13 Punkte im mündlichen Abi bekommen!!
DANKE HAST MIR AUCH DAMALS BEI DEINER REIHE ÜBER ENZYME GEHOLFEN!!
Das freut mich sehr! Danke fürs Lob! :3
Du bist mein Vorabiretter!!!
Nicer beat! Immer weiter so!
Gute Zusammenfassung, Danke
Super Video hat mir sehr geholfen
Danke!
niemand erklärt bio besser als dieser Kanal🫶🏻
Stabil
Danke!:)
Also um ehrlich zu sein hab ich gar nichts verstanden :,)
In beiden Kompartimenten herrscht ein Isotonischer Zustand (gleiche Anzahl gelöster Teilchen) Das heißt aber nicht das alle Teilchen in der gleichen Anzahl vorkommen, z.B. tierische Zellen Ungleichgewicht von Natrium & Kalium.
Zellinnenraum (Intrazellularraum) = mehr Kaliumionen
Zellaußenraum (Extrazellularraum) = mehr Natriumionen
Beide Bereiche werden durch Anionen größtenteils Ausgeglichen. Somit sind beide Bereiche der Zelle elektrisch neutral.
Unmittelbar an der Zellmembran kommt es dennoch zu einer elektrischen Ladungsdifferenz kommt. Die Innenseite ist gegenüber der Außenseite negativ geladen. -> es finden sich an der Membraninnenseite mehr negativ gelandene Ladungen als an der Membranaußenseite
Ein sog. Membranpotential liegt vor.
Beide Ionenarten sind dazu bestrebt die Unterschiedliche Konzentration auszugleichen.
Die selektiv permeable Membran verwehrt den geladenen Ionen dass durchqueren (ist für diese Stoffe inpermeable = undurchlässig)
In der Membran sind spezifische Proteine eingelagert die bestimmten Stoffen erlauben die Membran zu beiden Seiten zu passieren.
Es existieren entlang der Membran viele Kaliumionenkanäle, sodass Kalium die Membran gut passieren kann. Da sich mehr Kaliumionen im Zellinneren befinden strömen sie dem Konzentrationsgradienten folgend vom Ort der höhrern Konzentration zu Ort der niedrigeren Konzentration (also aus der Zelle hinaus). Die aus der Zelle herausströmenden Kaliumionen hinterlassen in der Zelle eine unkompensierte negative Ladung (kommt durch die Anionen die die ausgleichen sollten).
Die unkompensierte negative Ladung ist meist an größere Moleküle gebunden die die Zelle nicht verlassen.
Die Folge ist dass sich ein elektrischer Gradient auf beiden Seiten der Membran aufbaut.
-> Innenseite wird immer negativer
-> Außenseite bekommt eine positive Teilladung
Die Anionen im Innenbereich ziehen die positiv geladenen Natrium- und Kaliumionen an.
Dadurch fließt Natrium über vereinzelte Natriumionenkanäle ins Zellinnere. Aber auch angetrieben durch dass Bestreben die niedrige Natriumkonzentration innerhalb der Membran auszugleichen.
Angezogen von der negativen Ladung fließen auch einige Kaliumionen wieder zurück in die Zelle.
Wenn das Bestreben von Kalium aus der Zelle zu difundieren von der negativen elektrischen Ladung kompensiert wird, die Kalium wiederum zurückzieht, ist ein Gleichgewicht zwischen Konzentrationgradient nach außen und Ladungsgradient nach innen erreicht.
Das Ergebnis ist die Elektrische Ladungsdifferenz über die Zellmembran, wobei die Innenseite der Zelle gegenüber der Außenseite negativ geladen ist. Es stellt sich also ein Membranpotential ein.
Man spricht in diesen Zusammenhang auch Leckströmen, den wie bei einen Leck in einem Schiff läuft das Natrium ein und das Kalium aus.
Die Aufrechterhaltung des Membranpotentials von ca. -70mV wird von Kalium selbst bewirkt, indem es zu einen nach außen entlang seines chemischen Konzentrationsgradienten difundiert und zu anderen wieder moderat zurückgeführt wird, durch die unkompensierten negativen Ladungen die ähnlich wie ein Magnet das Kalium wieder zurückführen.
Zu anderen wird das Membranpotential durch die Natrium-Kalium-Ionenpumpe die unter Energieaufwand des Moleküls ATP jeweils 3. Natriumionen nach außen und 2. Kaliumionen nach innen befördert aufrechterhalten.
Sie ist für die ungleiche Verteilung von Natrium und Kalium auf beiden Seiten der Membran verantwortlich.
Nahezu alle Lebenden Zellen weisen ein Membranpotential auf. In Nervenzellen bzw. Neuronen aber auch in Muskelzellen und Sinneszellen spricht man auch in diesen Zusammenhang von einen Ruhemembranpotential, weil Neuronen z.B. auch aktiviert werden können und in der Lage sind sehr schnell sehr große Änderungen des Membranpotentials zu bewirken.
Das Ruhepotential ist also nicht zu für den Stofftransport von Nutzen, sondern spielt auch für die Erregungsweiterleitung eine wichtige Rolle.
danke!
Perfektes Timing! Wie bei deinen Videos zu den Photosyntheseteilreaktionen.
Und großes Lob an deine Videos generell, hab dich neulich erst entdeckt und muss sagen, dass deine Qualität echt stimmt! Die Grafiken und die Erklärungen sind echt immer Top!
Vielen, vielen Dank für deine ganze Arbeit! Mach bitte weiter so! 👍
Danke dir für den netten Kommentar, Richard! Ich gebe mir Mühe! :)
Junge du hast meinen Vortrag morgen einfach gerettet! Danke danke danke, wie kann man dich unterstützen?
Gar nicht - aber gerne wieder vorbeikommen! Danke dir für die netten Worte 🤗
Du rettest mein Bio Abi 🙏 Danke
Sehr gutes Video. Sehr anschaulich und verständlich erklärt. Finds gut, dass du es nicht verkompliziert, sondern simpel erklärt hast. Stört mich häufig bei andren. Es waren alle wichtigen Sachen dabei. Hat mir sehr geholfen, danke! :)
Gegenwärtig haben wir's kurz vor 3....um 8 mündl Prüfung.... bisherige Vorbereitungen beschränken sich auf Heute.....ich fühl mich vorbereitet
Und, wie liefs? :D
Hab Bestanden....mehr war auch nicht zu erwarten in Bio
Mit 2 mehr genau der art von Vorbereitung hätte ich bestimmt ne 2 geschafft.....naja selber schuld
@@petersillius7193 Hauptsache bestanden. Da Du Dich kaum vorbereitet hast, ist das echt ne gute Leistung!
Was ein Ehrenmann! Besser kann man es nicht erklären, tausend dank!
Meine Bio LK Lehrerin hat uns das Video empfohlen😊
Ich danke dir vielmals für deine Videos! Eintausend mal besser erklärt und veranschaulicht als z.B. Simpleclub etc. Du bietest damit Abiturienten eine großen Mehrwert und eine extrem gute Hilfestellung, die Sachen, welche sie im Unterricht lernen, ganz einfach zu Hause zu wiederholen. Vielen Dank!!!
morgen abi, nochmal schnell alles ein letztes mal durchgehen
dienstag abi 🥰🙏
Ich auch🫣 viel Glück dir!
Du weißt gar nicht wie sehr deine Videos mir fürs Abi den Arsch retten. Echt vielen Dank dafür
Danke du bist mein teacher for life und dafür verantwortlich, dass ich mein Bio-Abitur bestehe. Danke und bitte lehre uns weiterhin du weise 🦉!
Ich hab heute die Klausur zurückbekommen, die 15 Punkte verdanke ich dir!!!
gratulier wie hast du so gelernt ?
Übe eine Rückmeldung würde ich mich Mega freuen
Ich habe mit mir gewettet, dass wenn ich ne 1 schreibe mich bei dir bedanke... also ich hab 13 geschrieben. Danke dir
Haha wie cool - 13 Punkte ist riiiiichtig gut! Und danke dir für die nette Geste!
@@teachertoby 😇😁
Damals beim Ham-Nat hat es mir geholfen und nun im Medizinstudium wiederhole ich alle deine Videos wieder! Du bist einfach super! Meisterwerk
Das ist wirklich wirklich off-topic, aber hast du Tipps für den HAM-Nat? Und wie und wie lange hast du dich darauf vorbereitet?
@@gina7436 sry, dass ich jetzt erst antworte, ich weiß nicht ob das für dich jetzt noch so sinnvoll ist. ich hatte im Abitur nur Physik und musste dementsprechend sehr viel für Bio und Chemie vorbereiten. ich habe fast ein ganzes Jahr lang für die Tests gelernt. Ich empfehle dir nicht das während dem Abi zu machen. Im Endeffekt aber nicht schlimm das zu lernen, denn ich bin jetzt im zweiten Semester und locker die Hälfte des Uni Stoffes habe ich dank dem Ham Nat schon drauf. Ich empfehle dir die Originalaufgaben auf viaMINt zu machen. Die sind teils 1 zu 1 kopiert und viele kamen wirklich so in meinem Test vor. Richtig hardcore sind die intuitiven Aufgaben, wie das logische Schlussfolgern. Dafür habe ich mir damals extra Lernmaterial besorgt und man kann sich da wirklich durch Übung sehr sehr gut steigern.
Dazu muss ich sagen, dass ich in Hamburg genau EINEN Platz vor der letzten Person im Ranking platziert war, die noch einen Platz bekommen hat. Ich studiere in Oldenburg dank gutem TMS.
PS: fand die ganzen Tests so enorm schlimm und anstrengend. Ein gutes Abi ist teils ein absoluter Glücksgriff, genauso wie die Studierfähigkeitstests. Ich haben noch heute Alpträume von dem ganzen Rummel mit der Zulassung und nun ist das Studium dagegen ein Witz! Der Ham Nat ist deutlich deutlich anspruchsvoller als das Studium. Mal ganz davon abgesehen war die TMS Vorbereitung reine Zeitverschwendung. Studium mache ich mit Minijob, gehe 3 Mal wöchentlich zum Sport und produziere noch nebenbei Musik. Alles machbar. Und das Studium macht wirklich enorm viel Spaß.
Alles Gute. Hau rein und viel viel Glück!! :)
Danke! Du kannst so gut erklären. Letztes Jahr hatte ich einen nicht so guten Lehrer, wollte aber trotzdem Bio Lk nehmen, da ich Medizin studieren möchte. Deswegen habe ich mir fast alles aus der Ef selbst beigebracht (vor allem auch durch deine Videos). Jetzt habe ich 15 Punkte in der ersten Klausur und mündlich und mache bei der Bioolympiade mit, wo ich erneut gezwungen bin mir alles selbst beizubringen also gucke ich deine Videos jetzt erneut an und es hilft wirklich mega :)
donnerstag Abiiiiii
Viel Erfolg 🍀👍🏻
Viel besser erklärt als unser Lehrbuch. Kurz, knackig und trotzdem alles notwendige enthaltend.
Danke, du hilfst mir in Bio Lk echt weiter.
Super erklärtes Viedeo,
Ich mach gerade, meine zsm für meine Abi Prüfung.
Danke schön!!!!
Danke für den lieben Kommentar!😊 und viel Erfolg!!
@@teachertoby gerne bei Ihnen habe ich es sofort verstanden. Sehr gut erklärt. Vielen Dank :)
Sehr verständlich, Vielen Dank :))
top video, freue mich sehr über die entwicklung deiner reichweite seit dem letzten jahr, indem ich dich dank dem lk verfolge.
Und mich freut, dass du schon von Anfang an dabei bist und meinem Kanal treu geblieben bist! :)
Vielen Dank auch von mir!
Nächste Woche habe ich meine mündliche Physikumsprüfung im Tiermedizin-Studium, auch hierfür hast du mir echt den A**** gerettet!
auf den punkt gebracht! ich habe dennoch eine kleine verständnisfrage: wenn sich auf beiden seiten der zellmembran die gleiche anzahl an kationen befindet und beide räume für sich elektrisch neutral sind, müsste doch entsprechend auch dieselbe anzahl an negativer ladung auf beiden seiten vorhanden sein, oder nicht? gleiche anzahl an positiver ladung zu beiden seiten (wenn auch unterschiedliche anzahl unterschiedlicher ionen) = gleiche anzahl an negativer ladung innen und außen, um diese zu kompensieren und beiderseits elektrische neutralität zu bewirken. entsprechend frage ich mich, was denn die ursache für die trotzdessen vorhandene ladungsdifferenz von innen nach außen ist? oder anders gefragt: wie kann auf der innenseite elektrische neutralität herrschen, wenn mehr anionen vorhanden sind als außen, die kationenanzahl aber identisch ist? addiert man die konzentrationszahlen von kalium und natrium auf beiden seiten, ergibt das allerdings für die außenseite 145 mmol/l, im intrazellularraum lautet die summe 160 mmol/l. liegt hier die ursache, oder kann man nicht aufs geratewohl addieren?
möglicherweise - oder besser: augenscheinlich - stehe ich gerade total auf dem schlauch, ich hoffe, meine frage ist dennoch verständlich :))
Wenn du nur jeweils den Extrazellulären Raum oder den Intrazellulären Raum betrachtest, sind die Ladungen neutral.
Der Ladungsunterschied von -70 mV entsteht über die Membran hinweg. Der Intrazelluläre Raum ist negativer geladen als der Extrazelluläre Raum.
So schwer ist das doch nicht zu verstehen!
Siehe dir noch einmal die Funktionsweise der Natrium-Kalium-Pumpe an. Das wird für dich sicher Sinn ergeben.
Ich weiß gar nicht wie ich dir danken soll. Ich bin 40 und dabei mein Abi nachzumachen. Deine Videos tragen einen großen Teil dazu bei, dass ich in Bio gute Noten schreibe und den Spagat zwischen, Schule, Arbeit und Familie hinbekomme. Vor jeder Klausur sind deine Videos ein muss und deine Bilder und Erklärungen sind wunderbar und sehr gut gemacht. Danke das du dir diese Mühe machst 😊
Deine Videos helfen mir unglaublich. Dankeschön!
Danke für deine tollen Videos ❤️
Deine Videos sind einfach nur Phenomenal! DANKE :D
Hi Toby gibt es auch ein Video zu Aktionapotenzial?
Mache ich aktuell! LG :)
@@teachertoby wird es vielleicht noch vor Donnerstag kommen? :)
@@aleynadeveci1103 ja man bio abi wird sonst schwierig hahahhahaha
@@neles.8761 Haha, war wohl leider zu knapp wahrscheinlich. Sorry! Ich hoffe, es verlief so, wie ihr euch das vorgestellt habt!
Ich verstehe gornichts, ja das wird nichts in 40min
Toby ist es aber cap, dass die Zellmembran impermeabel für Kaliumionen sind. Kaliumionen diffundieren durch die Zellmembran in den Extrazellularraum und nicht durch Kaliumkanäle. Die Zellmembran ist vor allem für Kaliumionen permeabel.
Endlich verstanden, was für eine fantastische Erklärung!! Ich hoffe du machst das beruflich! Vielen Dank!❤
kurze Frage, du meintest, dass durch negativ geladene Anionen auf beiden Seiten eine Elektroneutralität verursacht wird. Ich dachte aber, dass es keine negativ geladenen Ionen in der Außenseite gibt... sind es also die Chloridionen?
genau die sinds
Ich liebe dich
Thanks
Retter fürs bio Abitur 🙏🏼
Hey ich hätte ne Frage wir haben gelernt, dass die natriumkanäle geschlossen sind und nicht offen sind und dieses dynamische Gleichgewicht hab ich immernoch nicht verstanden leider 🥲
Also ist Potenzialdifferenz = Mebranpotenzial = Ruhepotenzial ??
Ahh. Ich dacht schon, warum das eine positiv ist und das andere negativ.
Du bis so eine Legende und erklärst soo gut und ruhig 🫶🏻❤
Tolles Video! 5:42 Es müssten 3K und 2 Na Ione sein
Noch nie habe ich etwas so schnell und gut verstanden in bio... danke !
IHR seid einfach alle die Besten! Danke für den lieben Kommentar, Luca! 😊
Wooooow❤️❤️❤️
gibt es in der Zellmembran mehr kaliumionenkanäle als natriumionenkanäle?
Ja, es gibt weniger Natriumionenkanäle
Du meintest, dass die Zelle als auch der Außenraum (zumindest näherungsweise) neutral geladen ist aufgrund des Ausgleichs der positiven Ladung der Klaium/Natrium Katione durch Anionen und das Potential (nur) in unmittelbarer Membrannähe entsteht. Heißt das man würde in der "Mitte" der Zelle im Vergleich zur Außenseite (außerhalb der unmittelbaren Membrannähe) messen wäre die Differenz (zumindest näherungsweise) 0?😅
(Ich weiß nicht unbedingt wichtig, habe mich nur gefr
agt)
Nein, wenn du den Ladungsunterschied des Intrazellulärraums und den Extrazellulärraums misst, dann ist der Intrazellulärraum im Ruhezustand mit -70 mV negativer geladen als der Extrazellulärraum.
@@fearmyshotz Okay, danke für die Antwort scheine, da etwas durcheinander gekommen zu sein 😅
Super erklärt vielen Dank🙏🙏🙏
ich liebe dich, danke
Weshalb ist das Ruhepotential, eine Voraussetzung für das Aktionspotential?
weil die Ionenkanäle nur beim Ruhepotential aktivierbar sind :) gibt es das Ruhepotential nicht, so wären die Kanäle nicht aktivierbar und es könnten keine Ionen durch diese strömen = kein Aktionspotential möglich
@@karla-zx4sp Hii, hast du evtl. auch eine Antwort auf diese Frage? :)
Wie ändert sich das Membranpotenzial (ausgehend vom
Ruhepotenzial), wenn Natrium-lonen-Kanäle geöffnet werden und
Natrium-lonen in die Zelle einströmen?"
Rettung danke
Du bist echt klasse !
interessant und gut verständlich 👍
Danke, Leander :D!
Vielen Dank!
tolles video
Danke!
Na+ leckstrom bewrikt dass immer mehr kalium ionen die zelle Verlassen nach ihrer chemischen Gradienten deshalb ist irendwann das Ruhepotenzial zusammengebrochen dann kommt Natrium- kalium Pumpe ins Spiel nach ihrer Auffassung benötigt man keine Pumpe na+leckstrom nimmt die stelle von k+ ionnen wegen der elektrischen Ladung.Sie hätten recht wenn es keine Na+ leckstrom gäbe aber es gibt sie deshalb ist ihr video nicht richtig oder habe ich das Thema falsch verstanden??.Eine Antwort würde mich freuen
Hey Kai, Antwort kommt:
- bei Neuronen im nicht erregten Zustand (Ruhezustand) sind *Kaliumkanäle* die häufigsten offenen Kanäle in der Zellmembran.
- deshalb sind Neuronen im Ruhezustand für Kalium stärker permeabel (durchlässig) als für sämtliche andere Ionen wie z.B. Natrium (überwiegend also K+-Leckströme und nicht Na+-Leckströme)
- Kalium strömt aus der Zelle, hinterlässt die unkompensierten negativen Ladungen und ist damit verantwortlich für die Erzeugung des Ruhemembranpotenzials (elektrische Ladungsdifferenz über die Membran, innen negativer als außen)
- *Du hast Recht* : Durch die Natrium-Kalium-Ionenpumpe wird das Ruhemembranpotenzial aufrecht erhalten ("bricht" dadurch also nicht "zusammen", wie du richtig erwähnst). Weil die Natrium-Kalium-Pumpe die Konzentration von K+ im Inneren der Zelle viel höher hält als im Außenbereich der Zelle, hat K+ die Tendenz, entlang seines elektrochemischen Gradienten durch die K+-Kanäle aus der Zelle heraus zu diffundieren!
Ich hoffe, das kann helfen? Danke dir für die Frage!
LG Toby
@@teachertoby danke 👍
@@teachertoby 👍aber ich heiße Kais nicht kai
Sorry, Kais! Gerade gegoogelt:D noch nie gehört den Namen. Danke! :)
Ja, habe ich mir gedacht, nachdem ich deinen Namen gegoogelt habe. Wow, einfach nur Respekt! Und dann noch Bio-LK mit den ganzen Fachwörtern und nicht leichten Inhalten!
Viel Erfolg dir für das Abi - bin mir aber sicher, dass du es gut bestehst! :)
Erster
Yes! 🙌:D
heyy toby ;)
wie stehts
Na! Osterferien taten super gut, um herunterzukommen! Aber wem sag ich das - ging dir wahrscheinlich ähnlich :D und dir so?
@@teachertoby die Osterferien haben bei uns grad erst angefangen. Ja, da stimme ich dir zu ;) alles gut, thx :]
Ach - ein Hesse? :D oder schleswig-holstein? ja cool - genieß sie noch!
@@teachertoby bin ganz ganz ausm norden. dat mach ich! seeya
Deine Erklärweise ist top, von deinem Tempo und der Sprechweise sollten sich ein paar Lehrer eine Scheibe abschneiden..!
Hab durch ein paar deiner Videos mehr gelernt als in den gesamten 5 Wochen Bio Grundkurs!
Keep it up, wirklich toll! ❤
du bist so ein schatzi