Ziel dieser Seite ist es, dass Sie...[br][list][*]... den Aufbau der Zellmembran skizzieren können.[/*][*]... die Begriffe elektrisches Potential und chemisches Potential grob erklären.[/*][*]... die Abläufe für das Zustandekommen des Ruhepotentials wiedergeben.[/*][/list][br]Lesen Sie die Seite durch und folgen den Aufträgen, die ihnen gegeben werden! Am Ende der Seite geht es dann weiter mit dem nächsten Teil des Lernpfades.

Damit eine Nervenzelle überhaupt funktioniert, muss Sie das sogenannte "Ruhepotential" ausbilden, also (grobgesagt) einen festen Ladungsunterschied zwischen dem Zellinneren und dem Zelläußeren wie im Bild oben. Das erreicht sie durch ihren Aufbau und die chemisch-physikalischen Folgen dieses Aufbaus. Betrachten wir einmal die Membran (also die "Grenzschicht") des Axons genauer:

Die Grenze der Nerven-Zelle, die sogenannte Zellmembran besteht aus einer "Lipid-Doppelschicht" und ist halbdurchlässig ("semipermeabel"). D.h. sie ist für manche Ionen durchlässig und für andere nicht.[br][br]Innerhalb der Zelle im Cytoplasma befindet sich vor allem positive [color=#f1c232]Kaliumionen[/color], einige positive [color=#3c78d8]Natriumionen [/color]und weitere [color=#9900ff]organische Anionen [/color](also negativ geladene Ionen).[br][br]Außerhalb der Zelle befinden sich negative [color=#00ff00]Chlorid-Ionen[/color], und einige positive [color=#f1c232]Kaliumionen[/color] aber vor allem positive [color=#3c78d8]Natriumionen[/color].

Das Zellinnere ist also negativ geladen und besitzt einen "Überschuss" an Kaliumionen. Die Membran ist für die Kaliumionen (durch einige "wenige" offene Kaliumkanäle) halbwegs durchlässig. Daher können diese durch Diffusion (also quasi durch das chemische Potential) nach außen wandern. Dadurch wird das Zelläußere immer positiver. Allerdings wirkt dieser Bewegung das elektrische Potential entgegen, da das Zelläußere ja positiv geladen ist und die ebenfalls positiv geladenen Kaliumionen von dieser Ladung abgestoßen werden. Daher herrscht ab einem gewissen Punkt ein Gleichgewicht, so dass netto keine Ladungen mehr fließen.[br][br]Dieses Gleichgewicht herrscht ab einem elektrischen Potential von -70 mV im Zellinneren. Dieser Wert heißt Ruhepotential der Zelle und ist quasi der "Normalzustand", wenn die Zelle noch nicht erregt ist. Ohne dieses Ruhepotential würde die Zelle auch bei einer Erregung (dazu später dann mehr) nicht reagieren.[br][br]Spielen Sie nun die beiden folgenden Learning-Apps zur Kontrolle:

Jetzt sollten Sie den grundlegenden Aufbau der Membran und seine Folgen verstanden haben. Schauen Sie noch einmal an den Anfang dieser Seite und überlegen Sie sich, ob Sie die gesetzten Lernziele erreicht haben. Natürlich verstehen wir noch nicht [b]warum [/b]die Ausbildung eines Ruhepotentials überhaupt wichtig ist, aber das ist dann Inhalt des nächsten Kapitels. Machen Sie dort weiter![br][br]Falls noch Fragen offen sind: sprechen Sie ihre Lehrkraft an! Zusätzlich [b][i]können[/i] [/b]Sie sich auch das folgende Video anschauen, welches den Stoff zusammenfasst, welchen Sie nun gelernt haben sollten.