Neurobiopsychologie - Seelensammler

Neurobiopsychologie
Kerschbaum WS 06/07
Beziehung zwischen Potential und Konzentrationsgradienten
[ X ]
a
Ex
= 25mV
ln
für 1-wertiges Ion
[ X ]
i
25 [ X ]
a
Ex
= mV ln
für 2-wertiges Ion
2 [ X ]
i
[ X ]
a
Ex
= 58mV
log
mit dekadischen Logarithmus, 1-wertiges Ion
[ X ]
i
Beachte:
- Verhältnis der Konzentrationen sind wichtig nicht Differenzen
- Wertigkeit der Ionen ist wichtig
- Einheit beim Ergebnis nicht vergessen
Bsp.:
[K + ] a =3mM; [K + ] i =90mM
3
E k
= 58log
= −86mV
90
bei negativen Ionen: entweder -58 nehmen oder Kehrbruch nehmen [ X ] i
[ X ] a
Wilhelm Ostwald (1853-1932)
elektrisches Potential an künstlich semipermeabler Membran ist eine Folge selektiver
Permeabilität (Ionensieb).
Bernstein betrachtete die nicht leitende Fasehülle als semipermeable Membran.
Diese Theorie bezeichnet Bernstein als „Membrantheorie“. Membran trennt
Zellinneres von der Umgebung.
Diese Idee wurde Jahrzehnte später von Katz, Hodgin & Huxley wieder aufgegriffen
Ionen sind asymmetrisch verteilt
Membran trennt elektrische Ladungen
Menge der getrennten Ladungen ist proportional zum Membranpotential (V m )
2
Bsp: Um V m um 10mV zu verändern, werden pro µ m nur ~ 600 Kationen auf der
einen und ~ 600 Anionen auf der anderen Seite benötigt. Bei 60mV sind das daher
3600 Ionen pro Seite
Voraussetzungen:
- Lipiddoppelmembran
- Ionenkanäle sind selektiv durchlässig für Ionen
- Asymmetrische Verteilung der Ionen zwischen intra- und extrazellulärem
Raum
Bedingung:
- elektr. Neutralität
Anz. Kationen / Anionen gleich
- osmotisches Gleichgewicht
außen / innen gleiche Anz. Teilchen
- selektive Permeabilität
Beachte: Ladungstrennung an der Membran
verletzt Elektorneutralität, Abweichung minimal
Membranpotential → Nernstgleichung
Membranruhepotential ist von [K + ] a abhängig
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