Mensch und Tier haben Nerven – im Gegensatz zu Pflanzen. Die Zeichnung verdeutlicht, wie ein Signal in einer solchen Nervenzelle als Welle von links nach rechts läuft: An ruhigen Stellen liegt die Spannungsdifferenz zwischen Innerem und Äußerem der Zelle bei minus 70 Millivolt (Ruhepotenzial). An der mit X gekennzeichneten Stelle ist die Spannungsdifferenz durch den ankommenden Impuls bereits ein wenig schwächer geworden (Depolarisation). Dadurch werden in der Membran die Schleusen für den Einstrom positiver Natrium-Ionen (Na+) geöffnet – die Spannungsdifferenz sinkt nun rasch auf Null und schlägt sogar ins Positive um. Diese Ladungsumkehr kann man mit Elektroden messen – als „Aktionspotenzial”. Bereits in der Anstiegsphase des Aktionspotenzials schließen sich die Natrium-Kanäle wieder. Stattdessen werden Kanäle für das ebenfalls positive Kalium (K+) geöffnet. Dieses strömt nun aus der Zelle heraus und bewirkt, dass die Ladung wieder ausgeglichen und das Ruhepotenzial erreicht wird. Die Bezeichnung Cl– steht für negative Chlorid-Ionen, A– für weitere, ebenfalls negative Ladungsträger (organische Anionen). An ihrer Verteilung ändert sich während des Aktionspotenzials nichts. Die Aktionspotenziale von Pflanzen sind langsamer, und es sind andere Ionen beteiligt.
