Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Das Wichtigste Hier wird es anschaulicher R4 208 Die Grundlage der Nervenleitung ist ein elektrochemischer Prozess, der dem Aufladen und Ent- laden eines Akkumulators ähnlich ist: Im Ruhezustand ist im Fortsatz einer Nervenzelle eine elektrische Spannung von ca. –70 mV aufgebaut. Diese wird hauptsächlich durch einen Über- schuss von Natrium-Ionen an der Außenseite verursacht. Bei einer Erregung der Nervenzelle durch ein Signal öffnen sich die nur für die kleinen Natrium-Ionen durchlässigen Kanäle. In einer Gegenbewegung strömen durch andere Poren Kalium-Ionen nach außen bis zur voll- ständigen »Entladung«. Innerhalb weniger Millisekunden werden die Kalium- und Natrium- Ionen durch »molekulare Pumpen« an ihren ursprünglichen Ort zurücktransportiert, um wieder den arbeitsfähigen, geladenen Zustand herzustellen. Ca. 70 % ihres gesamten Energiebedarfs verwenden Nervenzellen für diesen Kreislaufprozess. Akkumulatoren sind durch Elektrolyse regenerierbare galvanische Elemente. Aufladen und Entladen bilden einen Kreisprozess. Die Reaktionsenergie D H wird als elektrische Energie freigesetzt und bei der Elektrolyse wieder zugeführt. Entladen eines Akkumulators Aufladen eines Akkumulators Reaktionsverlauf beim Entladen des Bleiakkumulators Die Triebkraft der Fällungsreaktion und die Protonenabgabe der Schwefelsäure verstärken den Elektronenfluss. am Minuspol am Pluspol – + Die Elektrolyse erzeugt H + -Ionen und erzwingt das Lösen von Blei(II)-sulfat. am Minuspol am Pluspol – + Reaktionsverlauf beim Aufladen des Bleiakkumulators K + Ruhezustand Wiederherstellung Ionenpumpe Erregung offene Ionenkanäle geschlossene Ionenkanäle Membran positiv geladen negativ geladen K + +++ ++ +++ +++++++++++++ +++++++++ ++++++++ ------------------------ -------- -------- -------- -------------------------------------------- -------------------------------- Na + Na + Außenseite: c(Na + )> c(K + ) Innenseite: c(K + ) > c(Na + ) (Cl -- ua.) (Na + ua.) Erregungsleitung bei einer Nervenzelle Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv