Ruhemembranpotential

ist eine Spannungsdifferenz zwichen dem Inneren und Äußeren einer biologischen Zelle.

Sie entsteht folgendermaßen: die Zellmembran trennt das Zellinnere vom -äußeren. Sie weist jedoch Poren auf, durch die bestimmte Stoffe hindurchgelangen können. Im Inneren der Zelle befinden sich hauptsächlich positiv geladene Kalium-Ionen (K+) und negativ geladene Proteine. Außerhalb der Zelle sind es im wesentlichen Natrium- (Na+) und Clorid-Ionen (Cl-).

Die Zellmembran weist nun, bildlich gesprochen, Poren (es handelt sich dabei um teilweise sehr komplexe Proteine) auf, durch die K+ und Cl- diffundieren können. Der Grund, warum sie das dann auch tun, ist das jeweilige Konzentrationsgefälle. K+ hat das Bestreben, nach außen zu strömen, weil sich dort sehr wenige K+ Ionen befinden. Cl- gelangt durch den selben Mechanismus ins Zellinnere. Dieser Prozess bedingt nun aber, dass nicht nur ein "Stofftransport", sondern (weil es sich ja um Ionen handelt) auch ein Ladungstransport stattfindet. Wenn nun einige K+ nach außen und einige Cl- nach innen diffundiert sind, hat sich ein kleines elektrisches Feld aufgebaut. Durch dieses Feld wirkt nun eine zweite Kraft auf die Ionen. Die erste Kraft (verursacht durch das Konzentrationsgefälle der Ionenarten) zieht K+ nach außen und Cl- nach innen, die zweite Kraft wirkt nun aber genau entgegen. Es bildet sich ein Gleichgewicht zwichen beiden Kräften aus. Der Ruhezustand dieses Systems ist also der, dass eine kleine Spannung über der Membran anliegt.

Diese Spannung liegt (zumindest bei vielen Säugetieren) bei ca. 70mV, wobei der Pluspol außen und der Minuspol innen ist.

Nervenfasern (wie sie im Gehirn vorkommen) können sich aus diesem Ruhezustand herausbegeben, wenn ein Aktionspotential ausgelöst wird.