Du willst etwas über die Depolarisation lernen und fragst dich, wie sie abläuft? Das und noch mehr erfährst du hier und in unserem Video!
Inhaltsübersicht
Depolarisation — einfach erklärt
Die Depolarisation ist die Anstiegsphase des Aktionspotentials, das für die Reizweiterleitung im Nerv verantwortlich ist. Unter der Depolarisation verstehst du die Veränderung der Spannung einer Nervenzelle. Dabei muss eine bestimmte Schwelle überschritten werden, damit die Phase der Depolarisation stattfindet.
Sobald ein Reiz ankommt und der daraus entstehende Impuls stark ist, startet die Depolarisation. Die Spannung um die Nervenzelle herum verändert sich. Dadurch werden die Natriumkanäle geöffnet. Sie sorgen dafür, dass die außen liegenden Natriumionen ins Zellinnere eindringen können. Die Ladung des Zellinneren verändert sich nun ins Positive.
Wie läuft eine Depolarisation ab?
Schauen wir uns nun den Ablauf der Depolarisation etwas genauer an. Eine Nervenzelle ist natürlicherweise polarisiert. Innerhalb der Zelle und außerhalb der Zelle herrscht also eine andere Ladung. Das liegt an den positiv geladenen Natrium- und Kaliumionen. Die Natriumionen sind außerhalb der Zelle. Die Kaliumionen hingegen befinden sich innerhalb der Zelle. Von beiden gibt es unterschiedlich viele, weshalb es zu Ladungsunterschieden kommt.
Bevor es zur Depolarisation kommt, erreicht ein Reiz ein Axon, also am Ende der Nervenzelle. Ist er stark genug, löst er das Aktionspotential aus.
Wenn die Spannung -50 mV erreicht, kommt es zur Depolarisation, also der Anstiegsphase des Aktionspotentials . Die zuvor geschlossenen Natriumionenkanäle öffnen sich nun durch die Spannung. Sie reagieren nur auf eine Veränderung der elektrischen Spannung.
Schlagartig gelangen jetzt viele positiv geladene Natriumionen (Na+) ins Zellinnere. Die Ladung steigt weiter auf bis zu 0 mV an. Dieses Einströmen von vielen Ionen sorgt dafür, dass es zu einer Ladungsumkehr kommt.
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Wozu führt die Depolarisation?
Durch die Depolarisation kommt es zum Maximum der Ladung, da sehr viele Natriumionen ins Zellinnere einströmen. Es wird eine Ladungsumkehr ausgelöst. Sie führt dazu, dass sich die Kaliumionenkanäle öffnen.
Die Kaliumionen aus dem Inneren des Axons können jetzt nach außen dringen und die Ladung wieder ins Negative verändern. Gleichzeitig schließen sich die Natriumionenkanäle wieder. Diesen Vorgang nennst du auch die Repolarisation. Die Reizweiterleitung ist abgeschlossen und es kommt wieder zum Ruhepotential.
Durch den hohen Reiz muss die Zelle sich erst wieder einen Moment regenerieren, bevor es zu einem neuen Aktionspotential kommen kann.
Depolarisation — häufigste Fragen
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Depolarisation — häufigste Fragen
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Was ist das Aktionspotenzial einfach erklärt?Ein Aktionspotenzial ist ein kurzer elektrischer Impuls in einer Nervenzelle, der ein Signal entlang des Axons weiterleitet. Dabei ändert sich die Spannung an der Zellmembran für einen Moment stark. Diese Spannungsänderung entsteht, weil Ionenkanäle aufgehen und Ionen in die Zelle hinein oder aus ihr heraus wandern.
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Was bedeutet der Schwellenwert (z. B. -50 mV) bei der Depolarisation?Der Schwellenwert bei der Depolarisation ist die Membranspannung, ab der die Depolarisation zuverlässig startet. Er bedeutet: Die Spannung hat sich durch den Reiz so weit verändert, dass sich spannungsabhängige Natriumionenkanäle öffnen. Erst dann strömen genug Natriumionen (Na⁺) ein, damit die Spannung schnell weiter ansteigt.
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Was passiert, wenn der Reiz den Schwellenwert nicht erreicht?Wenn der Reiz den Schwellenwert nicht erreicht, entsteht kein Aktionspotenzial. Die Membranspannung ändert sich dann nur ein bisschen und bleibt lokal begrenzt. Weil sich nicht genug Natriumionenkanäle öffnen, strömen zu wenige Natriumionen (Na⁺) ein, und das Signal wird nicht als Impuls weitergeleitet.
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Was meint man mit Ladungsumkehr während der Depolarisation?Eine Ladungsumkehr während der Depolarisation bedeutet, dass sich das Vorzeichen der Ladung an der Membran umdreht. Das Zellinnere ist am Anfang negativer als außen. Durch den starken Einstrom von Natriumionen (Na⁺) wird das Zellinnere immer weniger negativ und kann schließlich gleich oder sogar positiver als außen werden.
Aktionspotential
Eine Depolarisation ist Teil des Aktionspotentials. Wie das Aktionspotential genau abläuft, erfährst du hier!
