11 MZB I - Helmchen 1

Nernst-Gleichung beschreibt die Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials eines Redox-Paares

• beschreibt den Gleichgewichtszustand
• kein Nettofluss

Am Beispiel Kalium-Gleichgewichtspotential EK

\(Δψ = E_{K} = -{{RT} \over {zF}} ln {[K^{+}]_{innen} \over [K^{+}]_{aussen}} ={{RT} \over {zF}} ln {[K^{+}]_{aussen} \over [K^{+}]_{innen}}\)

s.B.

nernst Gleichung stimmt bei hohen Konzentration recht gut, bei niedrigen Konzentrationen gibt es eine abweichung

Erweiterung der Nernst-Gleichung
-> Mischpotentiale, wenn Membran für mehrere Ionensorten durchlässig ist (hier für K+, Na+, und Cl-)

befördert unter Spaltung von ATP 3 Natrium-Ionen von Innen nach Aussen und 2 Kalium-Ionen von Aussen nach Innen
-> ist daher elektrogen

mehr als ein Drittel des
Energieverbrauchs der Zellen entfällt auf die Na+-K+-ATPase

Ouabain (g-Strophantin) ist ein hochspezifischer Blocker der Na+-K+-ATPase

s.B.

Aktionspotentiale erfolgen durch die Öffnung von Natriumkanälen; aufgrund der hohen Konzentrationsdifferenz von Natrium-Ionen strömen positive Teilchen in die Zelle ein, das Potential ändert sich von etwa -75 mV auf +30 mV (Depolarisation). Die Natriumkanäle werden im Anschluss inaktiviert.

Im weiteren Verlauf kommt es zur Repolarisation. Dabei strömen positiv geladene Kalium-Ionen mittels zeitlich verzögert öffnender Kaliumkanäle aus der Zelle aus. Der Repolarisation folgt bei manchen Zellarten eine kleine Hyperpolarisation, bevor das Ruhepotential von etwa -70 bis -80 mV wieder erreicht ist.

• Doppellipidschicht
  – Phosopholipide, Cholesterin
• Membranproteine
  – integrale/periphere Membranproteine
  – Transmembranproteine
• Glykokalyx
  – Glykoproteine
  – Glykolipide