Elektrochemisches Gleichgewicht und Gleichgewichtspotenzial
Grundlage für elektrische Vorgänge an Zellen sind Bewegungen von Ionen, die direkt an den Membranen stattfinden. Zustande kommen diese Bewegungen dadurch, dass für die verschiedenen Ionen zwischen Intra- und Extrazellularraum jeweils ein Konzentrationsgradient besteht und dass die Membran für die verschiedenen Ionen unterschiedlich permeabel ist.
extrazellulär (mmol/l) | intrazellulär (mmol/l) | Konzentrationsverhältnis | |
Na+ | 145 | 12 | 12 : 1 |
K+ | 5 | 155 | 1 : 30 |
2 | |||
Mg2+ | 1 | 10 | 1 : 10 |
Cl– | 120 | 30 : 1 | |
HCO3– | 8 | 3,5 : 1 | |
„große” Anionen* | – | 155 | – |
* Anionen sind negativ geladen, Kationen positiv. |
Aus der Tabelle geht hervor, dass Ca2+-Ionen in der Zelle nur in extrem geringer Konzentration vorliegen. Diese niedrige intrazelluläre Ca-Konzentration ist die Voraussetzung dafür, dass Ca-Ionen als genutzt werden können.