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Questions and Answers
Was beschreibt das Ruhepotential in einer Nervenzelle?
Was beschreibt das Ruhepotential in einer Nervenzelle?
- Die Spannungsdifferenz zwischen Innen- und Außenmilieu im Ruhezustand. (correct)
- Die elektrische Leitfähigkeit der Nervenfaser.
- Die Spannung während der Erregung der Nervenzelle.
- Die chemische Zusammensetzung des Zellkerns.
Welcher Faktor spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung des Ruhepotentials?
Welcher Faktor spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung des Ruhepotentials?
- Kalium-Ionen. (correct)
- Natrium-Ionen.
- Calcium-Ionen.
- Chlorid-Ionen.
Wie wird das Ruhepotential in einer Nervenzelle aufrechterhalten?
Wie wird das Ruhepotential in einer Nervenzelle aufrechterhalten?
- Durch die passive Diffusion von Natrium-Ionen.
- Durch einen externen Stromfluss.
- Durch die Na-K-Pumpe und selektive Permeabilität. (correct)
- Mit chemischen Signalen von Nachbarzellen.
Warum benötigt die Aufrechterhaltung eines Ruhepotentials Energie?
Warum benötigt die Aufrechterhaltung eines Ruhepotentials Energie?
Welche Aussage beschreibt die Funktion der Na-K-Pumpe?
Welche Aussage beschreibt die Funktion der Na-K-Pumpe?
In welchem Zustand befindet sich eine Nervenzelle mit einem negativen Ruhepotential?
In welchem Zustand befindet sich eine Nervenzelle mit einem negativen Ruhepotential?
Was beschreibt ein elektrochemischer Gradient?
Was beschreibt ein elektrochemischer Gradient?
Was passiert mit Teilchen aufgrund des chemischen Gradienten?
Was passiert mit Teilchen aufgrund des chemischen Gradienten?
Was bewirkt ein elektrischer Gradient?
Was bewirkt ein elektrischer Gradient?
Welche der folgenden Aussagen zu den Nervenzellen ist falsch?
Welche der folgenden Aussagen zu den Nervenzellen ist falsch?
Was ist der Hauptgrund für die negative Ladung auf der Innenseite der Zellmembran?
Was ist der Hauptgrund für die negative Ladung auf der Innenseite der Zellmembran?
Was passiert bei einer Depolarisierung, wenn das Membranpotenzial von -70 mV auf -40 mV steigt?
Was passiert bei einer Depolarisierung, wenn das Membranpotenzial von -70 mV auf -40 mV steigt?
Was geschieht bei einer Hyperpolarisierung?
Was geschieht bei einer Hyperpolarisierung?
Welche Ionen sind in der Extrazellulärflüssigkeit reichlich vorhanden?
Welche Ionen sind in der Extrazellulärflüssigkeit reichlich vorhanden?
Wie verhält sich die Konzentration von Natrium-Ionen im Zellinneren im Vergleich zur Außenseite?
Wie verhält sich die Konzentration von Natrium-Ionen im Zellinneren im Vergleich zur Außenseite?
Was ist das Hauptmerkmal der Kalium-Ionen-Konzentration innerhalb der Zelle?
Was ist das Hauptmerkmal der Kalium-Ionen-Konzentration innerhalb der Zelle?
Was passiert mit organischen Anionen in der Nervenzelle?
Was passiert mit organischen Anionen in der Nervenzelle?
Welches dieser Ionen hat einen Gradient, der von innen nach außen besteht?
Welches dieser Ionen hat einen Gradient, der von innen nach außen besteht?
Was passiert mit den Natrium-Ionen, wenn die Na+/K+-Pumpe arbeitet?
Was passiert mit den Natrium-Ionen, wenn die Na+/K+-Pumpe arbeitet?
Warum ist die Na+/K+-Pumpe für Nervenzellen besonders wichtig?
Warum ist die Na+/K+-Pumpe für Nervenzellen besonders wichtig?
Wie viele Natrium-Ionen werden durch die Na+/K+-Pumpe nach außen gepumpt?
Wie viele Natrium-Ionen werden durch die Na+/K+-Pumpe nach außen gepumpt?
Was wird durch 'Lücken'/ Lecks in der Zellmembran verursacht?
Was wird durch 'Lücken'/ Lecks in der Zellmembran verursacht?
Welche Aussage über die Na+/K+-Pumpe ist korrekt?
Welche Aussage über die Na+/K+-Pumpe ist korrekt?
Welche Ionen werden von der Na+/K+-Pumpe ins Außenmedium gepumpt?
Welche Ionen werden von der Na+/K+-Pumpe ins Außenmedium gepumpt?
Welchen Effekt hat die Natrium-Kalium-Pumpe auf die elektrische Ladung der Zellmembran?
Welchen Effekt hat die Natrium-Kalium-Pumpe auf die elektrische Ladung der Zellmembran?
Welches Molekül wird benötigt, um die Na+/K+-Pumpe in Gang zu setzen?
Welches Molekül wird benötigt, um die Na+/K+-Pumpe in Gang zu setzen?
Was passiert mit dem Phosphat in der Na+/K+-Pumpe während des Pumpenmechanismus?
Was passiert mit dem Phosphat in der Na+/K+-Pumpe während des Pumpenmechanismus?
In welchem Schritt wird die Konformation des Pumpenproteins geändert?
In welchem Schritt wird die Konformation des Pumpenproteins geändert?
Was passiert nach dem Abspalten des Phosphats vom Pumpenprotein?
Was passiert nach dem Abspalten des Phosphats vom Pumpenprotein?
Study Notes
Ruhepotential
- Ruhepotential ist der Unterschied im Membranpotential zwischen der Innenseite und Außenseite einer Zelle, typischerweise bei etwa -70 mV.
- Das Ruhepotential sorgt dafür, dass die Zelle bereit ist, elektrische Signale zu empfangen oder weiterzuleiten.
- Es entsteht durch die ungleiche Verteilung von Ionen, hauptsächlich Natrium (Na+), Kalium (K+), Chlorid (Cl-) und organischen Anionen.
Elektrochemischer Gradient
- Ein elektrochemischer Gradient besteht aus einem chemischen Gradient (Konzentrationsgefälle) und einem elektrischen Gradient (Ladungsunterschied).
- Teilchen wandern von Bereichen höherer Konzentration zu Bereichen niedrigerer Konzentration (Diffusion) und von positiv zu negativ geladenen Bereichen.
Membranpotentialmessung
- Membranpotential wird durch einen Ladungsunterschied zwischen dem Zellinnern (negativ) und dem Außenmedium (positiv) erzeugt.
- Zur Messung werden zwei Elektroden verwendet, die in eine Lösung mit einer Nervenzelle eingetaucht werden und an ein Messgerät angeschlossen sind.
Konzentrationsverhältnisse in einer Nervenzelle (Gruppe A)
- Extrazellulärflüssigkeit hat hohe Konzentrationen von Natrium- und Chlorid-Ionen im Vergleich zu Innen.
- Kalium-Ionen sind im Innern bis zu 20-40 Mal konzentrierter als außen, wodurch ein starker Gradient von innen nach außen entsteht.
- Organische Anionen sind innerhalb der Zelle und können nicht durch die Membran gelangen, was zur negativen Ladung beiträgt.
Rolle der Kalium-Ionen (Gruppe B)
- Kalium-Ionen diffundieren passiv nach außen, fördern das Ruhepotential und verhindern eine Überladung der Zelle.
- Bei Aktionspotentialen strömen Kalium-Ionen nach außen, und die Na+/K+-Pumpe bringt Kalium-Ionen zurück in die Zelle.
Na+/K+-Pumpe (Gruppe C)
- Die Na+/K+-Pumpe transportiert drei Natrium-Ionen nach außen und zwei Kalium-Ionen nach innen, was zur Aufrechterhaltung der Konzentrationsgradienten und des Ruhepotentials beiträgt.
- Pumpe benötigt ATP zur Energiegewinnung und ist in fast allen Zellen aktiv, jedoch besonders wichtig für Nervenzellen.
- sorgt für einen positiven Ladungsüberschuss außen, was die negative Ladung innen verstärkt und zur Bildung des elektrischen Feldes führt.
Wissensvermittlung und Gruppenarbeit
- Strukturierte Gruppenarbeit zu den Themen Ruhepotential, elektrochemische Gradienten und Ionenverhältnisse.
- Austausch von Wissen und Klärung von Fragen innerhalb der Gruppen zur Förderung von Team- und Organisationsfähigkeiten.
Anstehende Aufgaben
- Beschriftung der Ionenverteilung an einer Axonmembran.
- Erklärung, warum die Aufrechterhaltung eines Ruhepotentials Energie benötigt.
- Präsentation zur Entstehung und Erhaltung des Ruhepotentials durch Visualisierung.
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Description
Dieses Quiz behandelt das Konzept des Ruhepotentials in Nervenzellen. Es untersucht die Funktionsweise des Ruhepotentials, die Rolle der Kalium-Ionen und die Na-K-Pumpe. Gruppenarbeit ist erforderlich, um die verschiedenen Aspekte und Mechanismen zu verstehen.
