Membranpotenzial
Kurs für Schülergruppen
Wie entsteht das Membranpotenzial? Wie kann man es messen? Lässt sich das Membranpotenzial experimentell verändern? Diese Fragen werden an einem Zellmodell und an lebenden Zellen untersucht.
- Jahrgangsstufe
- 11 bis 13
- Dauer
- 1 Tag
- Maximale Teilnehmerzahl
- 16
Experimente
- Experimente mit künstlichen Membranen
- Intrazelluläre Messung des Membranpotenzials an Xenopus-Oozyten oder Muskelfasern der Wanderheuschrecke
- Ionentauschexperimente an Xenopus-Oozyten
In lebenden Zellen lässt sich mittels Mikroelektroden ein elektrisches Potenzial, das sogenannte (Membran-)Ruhepotenzial ableiten. Das Ruhepotenzial ist die Grundlage für verschiedene Transportprozesse und die Informationsverarbeitung in Nervenzellen und entsteht durch die Ungleichverteilung von Ladungen (Ionen) zwischen intrazellulärem und extrazellulärem Raum aufgrund der Semipermeabilität der Membran. Durch Messungen des Gleichgewichtpotenzials für verschiedene Kaliumkonzentrationen an einer künstlichen Membran und durch intrazelluläre Ableitung des Membranpotenzials von Oozyten des Krallenfrosches Xenopus oder Muskelfasern der Wanderheuschrecke untersuchen die Teilnehmenden die Abhängigkeit des Membranpotenzials von der Ionenkonzentration. Die Versuchsergebnisse werden mit Hilfe der Nernst-Gleichung analysiert und die Ergebnisse interpretiert.
Unterrichtsbezug
Membranpotenzial; Aktionspotenzial; Ionenkanäle; Gleichgewichtspotenzial