Lebende Zellen haben in ihrer Plasmamembran (=Zellmembran) Na/K-Pumpen. Diese Proteine nutzen
chemische Energie in Form von ATP, um Ionen über die Membran zu "pumpen". Dabei wird
das ATP gespalten (hydrolysiert), und mit der dabei frei werdenden Energie werden Kaliumionen in die Zelle
und Natriumionen hinaus transportiert.
Diese Pumpen sind immer aktiv und verbrauchen 30 - 50 % der Stoffwechselenergie der Zelle. Durch ihre
Aktivität reichert sich K im Zytoplasma an, und die Na-Konzentration fällt auf niedrige Werte. Typische intrazelluläre Konzentrationen sind oben angegeben.
Solch ein energieverbrauchender Ionentransport wird als AKTIVER TRANSPORT bezeichnet.
Neben den Na/K-Pumpen befinden sich auch Kaliumkanäe in der Membran. Durch diese Proteine können
K-Ionen die Zelle wieder verlassen. Dadurch entsteht ein Mangel an positiven (= ein Überschuss an
negativen) Ladungen im Zellinnern: das negative Membranpotential. Wenn nur ein kleiner Anteil
(ca. 0.001%; Warum?) die Zelle verlässt, stellt sich ein
Membranpotential von -70 bis -90 mV ein. Der Fluss von K-Ionen durch Kaliumkanäle
ist nicht an ATP gekoppelt. Man spricht von PASSIVEM TRANSPORT.
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