8 Hauptunterschied zwischen Aktionspotential und Ruhepotential

Was ist Aktionspotential (AP)?

Ein Aktionspotential (AP) tritt auf, wenn das Membranpotential einer bestimmten Zellstelle schnell ansteigt und abfällt. Diese Depolarisation bewirkt dann eine ähnliche Depolarisation benachbarter Orte. Aktionspotentiale treten in mehreren Arten von tierischen Zellen auf, die als erregbare Zellen bezeichnet werden, zu denen Neuronen, Muskelzellen, endokrine Zellen, Glomuszellen und einige Pflanzenzellen gehören.

In Neuronen spielen Aktionspotentiale eine zentrale Rolle bei der Zell-zu-Zell-Kommunikation, indem sie für die Ausbreitung von Signalen entlang des Axons des Neurons zu synaptischen Boutons sorgen, die sich an den Enden eines Axons befinden; diese Signale können sich dann mit anderen Neuronen an Synapsen oder mit motorischen Zellen oder Drüsen verbinden. Bei anderen Zelltypen besteht ihre Hauptfunktion darin, intrazelluläre Prozesse zu aktivieren.

Was Sie über Aktionspotenziale wissen müssen

• Ein Aktionspotential ist ein schneller Anstieg und anschließender Abfall der Spannung oder des Membranpotentials über eine Zellmembran mit einem charakteristischen Muster, das mit der Passage eines Impulses entlang der Membran einer Muskelzelle oder Nervenzelle verbunden ist.
• Die Membran ist für Natriumionen (Na+) durchlässiger als für Kaliumionen (K+).
• Die Membran ist außen negativ und außen positiv geladen.
• Ein Aktionspotential tritt auf, wenn das Membranpotential einer bestimmten Zellstelle schnell ansteigt und abfällt.
• Das Aktionspotential hat einen Wert von ca. +40mV.
• Aktionspotential ist ein schneller Anstieg und Abfall, wenn man eine bestimmte Stelle auf der Membran betrachtet.
• Beim Aktionspotential öffnen sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle und spannungsgesteuerte Kaliumkanäle werden geschlossen.
• Auf das Ruhepotential kann entweder ein Aktionspotential oder ein abgestuftes Potential folgen.
• Das Aktionspotential ermöglicht die Übertragung von Nervenimpulsen durch die Membran.
• Aktionspotentiale treten in mehreren Arten von Tierzellen auf, die als erregbare Zellen bezeichnet werden, zu denen Neuronen, Muskelzellen, endokrine Zellen, Glomuszellen und einige Pflanzenzellen gehören.

Was ist Ruhepotential?

Das Ruhepotential ist das Ungleichgewicht der elektrischen Ladung, das zwischen dem Inneren elektrisch erregbarer Neuronen (Nervenzellen) und ihrer Umgebung besteht. Wenn das Innere einer Zelle elektronegativer wird (dh wenn das Potenzial größer als das Ruhepotenzial gemacht wird), spricht man von einer Hyperpolarisation der Membran oder der Zelle. Wenn das Innere der Zelle weniger negativ wird (dh das Potenzial sinkt unter das Ruhepotenzial), wird der Vorgang als Depolarisation bezeichnet.

Das Ruhemembranpotential von Zellen variiert je nach Zelltyp; das Ruhepotential für Neuronen liegt typischerweise zwischen -50 und -75 mV. Dieser Wert hängt von der Art der geöffneten Ionenkanäle und den Konzentrationen unterschiedlicher Ionen in den intrazellulären und extrazellulären Flüssigkeiten ab.

Was Sie über das Ruhepotential wissen müssen

• Das Ruhepotential ist das Ungleichgewicht der elektrischen Ladung, das zwischen dem Inneren elektrisch erregbarer Neuronen (Nervenzellen) und ihrer Umgebung besteht.
• Die Membran ist für Kaliumionen (K+) durchlässiger als für Natriumionen (Na+).
• Die Membran wird von innen negativ und von außen positiv geladen.
• Das Ruhepotential besteht aufgrund der unterschiedlichen Membranpermeabilitäten für Kalium-, Natrium-, Calcium- und Chloridionen, die wiederum aus der funktionellen Aktivität verschiedener Ionenkanäle, Ionentransporter und Austauscher resultieren.
• In den meisten Neuronen hat das Ruhepotential einen Wert von ungefähr -70mV.
• Das Ruhepotential ist relativ statisch.
• Sowohl spannungsgesteuerte Natrium- als auch spannungsgesteuerte Kaliumionenkanäle sind beim Ruhepotential geschlossen.
• Auf das Aktionspotential folgt eine Hyperpolarisation der Membran. Hyperpolarisation ist ein erniedrigtes Membranpotential, das durch den Ausfluss von Kaliumionen und das Schließen der Kaliumkanäle verursacht wird.
• Das Ruhepotential erlaubt keine Übertragung von Nervenimpulsen in Ruhe.

Unterschied zwischen Aktionspotential und Ruhepotential in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGE	AKTIONSPOTENTIAL	RUHEPOTENZIAL
Beschreibung	Ein Aktionspotential ist ein schneller Anstieg und anschließender Abfall der Spannung oder des Membranpotentials über eine Zellmembran mit einem charakteristischen Muster, das mit der Passage eines Impulses entlang der Membran einer Muskelzelle oder Nervenzelle verbunden ist.	Das Ruhepotential ist das Ungleichgewicht der elektrischen Ladung, das zwischen dem Inneren elektrisch erregbarer Neuronen (Nervenzellen) und ihrer Umgebung besteht.
Membrandurchlässigkeit	Die Membran ist für Natriumionen (Na+) durchlässiger als für Kaliumionen (K+).	Die Membran ist für Kaliumionen (K+) durchlässiger als für Natriumionen (Na+).
Membranladung	Die Membran ist außen negativ und außen positiv geladen.	Die Membran wird von innen negativ und von außen positiv geladen.
Auftreten	Ein Aktionspotential tritt auf, wenn das Membranpotential einer bestimmten Zellstelle schnell ansteigt und abfällt.	Das Ruhepotential besteht aufgrund der unterschiedlichen Membranpermeabilitäten für Kalium-, Natrium-, Calcium- und Chloridionen, die wiederum aus der funktionellen Aktivität verschiedener Ionenkanäle, Ionentransporter und Austauscher resultieren.
Wert	Das Aktionspotential hat einen Wert von ca. +40mV.	In den meisten Neuronen hat das Ruhepotential einen Wert von ungefähr -70mV.
Natur	Aktionspotential ist ein schneller Anstieg und Abfall, wenn man eine bestimmte Stelle auf der Membran betrachtet.	Das Ruhepotential ist relativ statisch.
Spannungsgesteuerter Kanal	Beim Aktionspotential öffnen sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle und spannungsgesteuerte Kaliumkanäle werden geschlossen.	Sowohl spannungsgesteuerte Natrium- als auch spannungsgesteuerte Kaliumionenkanäle sind beim Ruhepotential geschlossen.
Begleitender Prozess	Auf das Ruhepotential kann entweder ein Aktionspotential oder ein abgestuftes Potential folgen.	Auf das Aktionspotential folgt eine Hyperpolarisation der Membran. Hyperpolarisation ist ein erniedrigtes Membranpotential, das durch den Ausfluss von Kaliumionen und das Schließen der Kaliumkanäle verursacht wird.
Übertragung von Nervenimpulsen	Das Aktionspotential ermöglicht die Übertragung von Nervenimpulsen durch die Membran.	Das Ruhepotential erlaubt keine Übertragung von Nervenimpulsen in Ruhe.