Das Ruhepotenzial (Tintenfischgattung)?

1 Antwort

CliffBaxter
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Schule, Bio, Biologie
30.08.2024, 00:08

die Aufgabenstellung finde ich unpassend. Kein Schüler weiß, was ein "Kaliumgleichgewichtspotential" ist. Und seine Höhe ist auch im Material nirgends angegeben. So kann er auch die gefragte Abweichung nicht erkennen. Selten so ein künstlich erschwerten Quatsch gesehen.

Zum anderen wird das Ruhepotential zu einem großen Teil ja gerade vom Kaliumgleichgewichtspotential bestimmt. Wenn auch nicht ganz, aber zum Großteil. Daher ist das "nicht" im zweiten Satz auf Details herumreiten, die kein Schüler versteht. Es müsste eher heißen: "Erklären Sie weshalb es zum Großteil dem Kaliumgleichgewichtspotential entspricht." Das würde Sinn machen. Und den kleinen Teil, weshalb das nicht so ist, kann kein Schüler mit dem Material lösen.

Erster Teil der Aufgabe: Das Ruhepotential wird besonders durch das Kaliumgleichgewichtspotential bestimmt. Denn das sind die einzigen Ionen, die sich dort frei bewegen können. Da die Membran für sie selektiv permeabel ist. Sie werden durch die Natrium-Kalium-Pumpe durch aktiven Transport nach innen im Innern der Zelle angehäuft und sickern dann, ihrem Konzentrationsgradienten folgend, durch auch im Ruhezustand offene Kaliumkanäle wieder nach draußen. Was durch die gegebenen Ladungsverhältnisse nur bis zu einem gewissen Punkt läuft, dann ausgebremst wird und in einem Gleichgewichtszustand bleibt. Das ist das Kaliumgleichgewichtspotential. Es wird bestimmt durch die Ungleichverteilung von Kalium (innen viel/außen wenig) durch die Natrium-Kalium-Pumpe und die selektive Permeabilität der Membran für Kalium. So dass K+ Ionen ein Bestreben haben, in einem begrenzten Umfang die Zelle zu verlassen. Durch die Ladungstrennung der Membran der positiv geladenen Ladungsträger (Ionen), die durch sie hinaussickern, wird eine messbare elektrische Spannung erzeugt. Das sind die -65 Millivolt (mV). Nur allein durch Kalium verursacht, wäre sie noch negativer (-90 mV).

Zum zweiten Teil der Aufgabe : Die Abweichung vom Kaliumgleichgewichtspotential liegt an der geringfügigen Diffusion anderer Ionenarten (Na+) durch die Membran, als Kalium. Das macht es positiver (-65 mV), als es nur durch Kalium allein wäre. Das Ruhepotential kommt also durch die Bewegung verschiedener Ionenarten durch die Membran zustande, wobei das begünstigste Ion (wegen der offenen Kanäle) das Kalium ist.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologielehrer SI/II a. D.