Aktionspotential & Rolle der Kalium-Natrium-Pumpe

Wissenschaft Biologie
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Hallo ihr!
Hab mir für meine bevorstehende Bio-Klausur hier mal versucht das Aktionspotential zu erklären.
Bin allerdings total unsicher ob das so korrekt ist, wäre also sehr dankbar wenn sich das mal ein etwas besser bescheid wissender Mensch, als ich es bin, anschauen könnte und mir sagen, falls Fehler drin sind oder was fehlt.

Aktionpotential: ca +30mV
Die Erregung einer Nervenzelle wird durch ein Aktionspotential ausgelöst.

  • Zunächst herrscht Ruhepotential, immer offene Kaliumkanäle sind offen, alle spannungsabhängigen Ionenkanäle sind geschlossen

  • Ein ausreichender Reiz, der den „Schwellenwert“ übersteigt löst durch Depolarisation das Öffnen eines Teils der SA Na+Kanäle aus

  • es strömen vermehrt Na+ Ionen
    (Konz.gefälle) nach innen

  • DEPOLARISATION

  • Weitere Na+Kanäle öffnen sich durch Ladungsverschiebung (Depolarsation)

  • Depolarisation, UMKEHRUNG DER LADUNGSVERHÄLTNISSE (Overshoot)

  • Die Na+ Kanäle werden deaktiviert

  • absolute Refraktärphase 1-2ms : kein weiterer Reiz kann verarbeitet werden)

  • Spannungsabhänige Kaliumkanäle öffnen sich zusätzlich zu den immer offnen

  • Sehr viel Kalium tritt wegen Konzentrationsgefälle nach innen

  • Repolarisation bzw sogar Hyperpolarisation(erneute Ladungsumkehrung)

  • SA K+Kanäle schließen wieder, Na+Kanäle werden wieder aktiviert (trotzdem geschlossen)

  • es können wieder Reize verarbeitet werden (Ende der Refraktärphase)

  • Ruhepotential von -70mV ist wieder hergestellt.

Außerdem hab ich ne konkrete Frage im Bezug auf die Rolle der Kalium-Natrium-Pumpe beim Aktionspotential.

Also Fakt ist ja, wenn ich das richtig sehe, dass die Pumpe die ganze Zeit unermüdlich arbeitet. Jetzt frag ich mich, welche Rolle sie einnimmt, wenn es um die Übertragung von elektrischen Impuls durch das Aktionspotential geht.

Sie läuft die ganze Zeit „nebenher“, neben den hauptsächlichen Prozessen des Ionenaustauschs die über die Ionenkanäle ablaufen, oder? Was hat sie denn dann für Auswirkungen auf diese Prozesse, oder sind diese Auswirkungen vielleicht sogar zu vernachlässigen, da sie gar keinen so großen Einfluss auf die Depolarisation und die Repolarisation haben?! Oder hab ich da grundsätzlich was falsch verstanden? Ist sie vielleicht wichtig bei der Wiederherstellung des Ruhepotentials? Aber wenn ja wieso und wodurch?

Ich hoffe jemand hat da einen etwas besseren Durchblick.
Vielen Dank schonmal!
Lotte

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Hallo!

Die Na/K-Pumpe arbeitet ständig nebenher und zwar nur zu dem Zweck, das Konzentrationsungleichgewicht aufrecht zu erhalten. Dadurch entsteht das Ruhepotenzial und dadurch wird das AP erst möglich. Nach einem AP hat die Pumpe mehr zu tun als vorher, aber ihre Funktion ist dieselbe.

Michael

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Also, wenn ein Reiz auf ein Neuron wirkt(im Ruhepotenzial), ändert sich die Konformation der Na+ Kanäle und sie öffnen sich, d.h. Na+ geht in die Zelle, die Zelle ist jetzt gegenüber dem Außenraum positiver geladen und das ist auch die Repolarisation. Sie findet nicht vor dem Öffnen der Na+ Kanäle statt.
Diese Na+ Ionen stoßen jetzt die sich in der Zelle befindlichen K+ Ionen raus, da sie die negative Ladung des Zellaußenraumes kompensieren müssen. Es kommt zur Re- oder Hyperpolarisation.
Jetzt ist also K+ außen und Na+ drin. Beim Ruhepotenzial muss es aber genau andersrum sein, damit ein neues Aktionspotenzial ausgelöst werden kann. Und in diesem Moment kommen die Na+/K+ Pumpen zum Einsatz, sie müssen Na+ wieder raus und K+ rein transportieren. Sie werden also nur dann aktiv, wenn K+ an die Außenmembran und Na+ an der Innenmembran der Zelle andocken. Wünden sie die ganze Zeit laufen, würde sehr viel Energie verbraucht werden, was nicht günstig wäre und Na+ und K+ könnte ja nicht ihre Lage/Raum verlassen.