Hier findest du Lösungen und Zusammenfassungen fĂŒr die wichtigsten Themen im Fach Biologie.

Dabei gibt es verschiedene Themen, die in nahezu jeder Klausur meistens in Kombination mit Ökologie oder Genetikabgefragt werden.


Diese erklÀren wir euch hier einfach und verstÀndlich und geben euch zu jedem der Themen Tipps,  was ihr dabei  beachten solltet.

Ruhepotential Entstehung:

1.1 Entstehungsprinzip von Membranpotenzialen

Um die Ruhepotential Entstehung verstehen zu können, sollte man zunÀchst die des Membranpotenzials im Allgemeinen verstanden haben, da dieses die Grundlage darstellt.


Diese sind durch eine semipereable (= ” teilweise durchlĂ€ssige”) Membran voneinander getrennt.

Die Anionen (=”negativ geladene Teilchen”) sowie die Kationen ( =”positiv geladene Teilchen”) besitzen in diesem Aufbau verschiedene GrĂ¶ĂŸen. Die Anionen sind dabei wesentlich grĂ¶ĂŸer als die positiv geladenen Teilchen.

Da die trennende ( semipereable) Wand ĂŒber Porenöffnungen, sog. KanĂ€le verfĂŒgt, können einige der enthaltenen Teilchen durch diese auf die andere Seite diffundieren. Diese Öffnungen sind allerdings so klein, dass es nur den Kationen möglich ist, sie zu durchqueren und nicht den grĂ¶ĂŸeren Anionen. Als Folge des GefĂ€lles der beiden FlĂŒssigkeiten ( Diffusionskraft) wandern die  Kationen durch die Membran wie auch bei der Ruhepotential Entstehung.


Dies hat zur Folge, dass sich  auf der einen Seite viele kleine positiv geladene Kationen befinden und auf der anderen Seite die  Anionen, die wegen ihrer GrĂ¶ĂŸe nicht durch die Membran diffundieren können. Es ensteht eine elektrische Anziehungskraft zwischen den getrennten positiven und negativen Teilchen.  Wenn man nun die Spannungen beider Seiten mist, erkennt man eine Differenz zwischen den beiden Seiten, aufgrund der erhöhten Anlagerung der Kationen auf der einen Seite. Diesen Spannungsunterschied bezeichnet man als Potenzialdifferenz.

Ruhepotential Definition:

Das Bild zeigt den schematischen Aufbau auf zellulÀrer Ebene:

Biologie-PrĂŒfung Ruhepotenzial

Die Ruhepotential Definition beschreibt die Modellsituation an der unerregten Nervenzelle. Die Membran dieser  trennt die FlĂŒssigkeit (innen) von der GewebsflĂŒssigkeit ( außen), welche ĂŒber eine charakteristische Zusammensetzung verfĂŒgen. Im inneren Teil  gibt es viele Kaliumionen ( klein, positiv geladen) sowie organische Anionen ( groß, negativ geladen) . Der Ă€ußere Teil, die FlĂŒssigkeit, verfĂŒgt ĂŒber eine charakteristische Anzahl von Chloridionen ( groß, negativ geladen) und Natriumionen ( mittelgroß, positiv geladen).

Die Membran verfĂŒgt auch hier ĂŒber KanĂ€le einer bestimmten GrĂ¶ĂŸe, die sogenannten Poren. Der Durchmesser dieser erlaubt es den Kaliumionen von Innen nach Aussen durch die Trennung zu laufen. Die anderen Teilchen diffundieren nach der Ruhepotential Definition, wenn ĂŒberhaupt, nur in geringem Maße durch die Membran ( GrĂ¶ĂŸe), wodurch dieser Effekt vernachlĂ€ssigt werden darf.

Da die durch das KonzentrationsgefĂ€lle ( Diffusionskraft) nach außen wandernden Kaliumionen positiv geladen sind,  ensteht ein Spannungsunterschied zwischen Innen-und Außenseite der Mebran, die Spannung auf der Innenseite ist negativ, da viele der  positiven K+ Ionen durch die Membran nach außen gegangen  sind. Das So enstandene Membranpotenzial ( s. 1.1)  an der Nervenzelle nennt man RP. Es hat einen charakteristischen Wert von ca. – 80 mV.

Vom RP zum AP

Wird die Nervenzelle durch einen Ă€ußeren Reiz erregt, gelangt dieser in Form eines geringen Stromes in diese. Allerdings erzeugt nicht jeder Impuls direkt den Aufbau eines APs. Er  muss einen bestimmten Schwellenwert erreichen, um ein solches auslösen zu können.

Bleibt er unter diesem Schwellenwert, passiert nichts (Alles-oder Nichts-Prinzip). Ein Stromimpuls bzw. ein dadurch enstehender Stromfluss, der groß genug ist, fĂŒhrt zu einer Polarisierung der Membran, welche daraufhin ihre rĂ€umliche Struktur verĂ€ndert ( Die meisten Poren in der Membran bestehen aus Proteinen, in welchen polar gebaute Teile auf eine Änderung der Umgebung mit einer Änderung der eigenen Struktur reagieren).

Die Poren, welche zuvor nur die kleinen Kaliumionen durchgelassen haben, vergrĂ¶ĂŸern sich, wodurch es nun den mittelgroßen Natriumionen möglich ist, auch durch die Membran von Außen nach Innen zu diffundieren. Diese strömen nun vermehrt ins Zellinnere, wodurch sich dort ein positives Natrium-Potenzial in der Höhe von ca. 30 mV aufbaut nach der Ruhepotential Definition.

NatĂŒrlich können durch diese Öffnungen auch die kleinen Kaliumionen von innen nach außen gleiten, was den Effekt der Natriumionen etwas kompenisert. Allerdings  sind die Natriumionen, nicht zuletzt wegen ihrer GrĂ¶ĂŸe, stĂ€rker geladen als die kleinen Kaliumteilchen, wodurch sich das positive Aktionspotential auf der Innenseite aufbaut.