Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Фиксация потенциала, метод

Рис. 5.8. Метод фиксации напряжения используется для регистрации ионных токов через мембрану клетки при постоянном мембранном потенциале с помощью обратной связи компенсируются изменения потенциала вследствие Рис. 5.8. <a href="/info/1408373">Метод фиксации напряжения</a> используется для <a href="/info/827861">регистрации ионных токов</a> через мембрану клетки при постоянном мембранном потенциале с помощью <a href="/info/26351">обратной связи</a> компенсируются <a href="/info/133432">изменения потенциала</a> вследствие

Рис. 4.4. Метод локальной фиксации потенциала мембраны. МЭ - микроэлектрод, ИК - ионный канал, М - мембрана клетки, СФП - схема фиксации потенциала, I - ток одиночного канала Рис. 4.4. <a href="/info/1357953">Метод локальной фиксации</a> <a href="/info/312607">потенциала мембраны</a>. МЭ - <a href="/info/15252">микроэлектрод</a>, ИК - <a href="/info/196203">ионный канал</a>, М - <a href="/info/187689">мембрана клетки</a>, СФП - схема <a href="/info/881069">фиксации потенциала</a>, I - ток одиночного канала
    Метод локальной фиксации потенциала (гл. XXI, 6) позволяет осуществлять непосредственную запись тока через одиночные каналы (рис. XXI.24), что дает прямую информацию о его флуктуациях около среднего значения. Проводимость ко отдельных Ма-каналов варьирует от 4 до 24 пСм и слегка возрастает с температурой (<9/0 1,0-2,5). Плотность Ма-каналов в мембране достигает величин 500-2000 на один мкм . [c.147]

    Для диска с кольцом проанализированы различные типы кинетики реакций, включая случай разложения промежуточных продуктов (первый порядок), образующихся на диске, гетерогенное разложение промежуточных продуктов [379, 391], параллельные реакции (например, при восстановлении 0 ) [392] и равновесия с участием промежуточных продуктов [ 389], Подобным же образом к исследованию реакций на диске с кольцом применялись различные нестационарные методы, однако не всегда удавалось получить решение задачи в замкнутой форме. Так, например, в случае переходного тока при фиксации потенциала было получено лишь приближенное решение [ 392, 393]. [c.537]

    Механизм генерации потенциала действия был изучен Ходжкином и Хаксли с использованием метода фиксации напряжения (простой обзор см в 19.5]). Схема метода фиксации напряжения [c.352]

    Данные, получаемые методом фиксации потенциала, интепретируют обычно на основе эквивалентной схемы возбудимой мембраны (см. рис. XXIII.2). Каждый элемент мембраны нервного волокна содержит мембранную емкость См, калиевую батарею срк и сопротивление 1/gK, а также натриевую батарею pNa и сопротивление 1/gNa- Сопротивление утечки l/g , и батарея ср введены для учета движения ионов, проходящих по каналам, которые не меняются во время активности. Волокно в целом следует рассматривать в виде большого числа подобных элементов, связанных между собой и образующих непрерывный кабель. [c.171]

    Механизмы возбудимости были расшифрованы благодаря измерениям мембранного тока методом фиксации потенциала (К. Коул, 1949). В обычных измерениях потенциала действия проницаемости для Ма и К+ являются функцией двух переменных значения мембранного потенциала и времени. В методе фиксации потенциала сме-ш ения мембранного потенциала находятся под контролем, что дает возможность четко разграничить влияние этих двух факторов за счет подавления автоматического взрывоподобного развития потенциала действия. [c.170]


    В методе фиксации потенциала используют электронную управляюш ую систе-му с обратной связью, которая обеспечивает поддержание мембранного потенциала на заданном уровне. При этом регистрируется ток, текуш ий через мембрану. На рис. ХХШ.З представлен способ измерения тока при фиксации потенциала. [c.170]

    Если потенциал на клеточной мембране не поддерживается на фиксированном уровне, то в период потенциала действия d(f/dt 7 О и через мембрану течет значительный емкостной ток. Важное преимущество метода фиксации потенциала состоит в том, что емкостный ток протекает только в течение очень короткого периода после сдвига мембранного потенциала на заданный уровень. После кратковременного выброса емкостный ток прекращается, так как потенциал на мембране не изменяется d(f/dt = 0). Поскольку длительность потенциала действия составляет несколько миллисекунд, важно, чтобы установление потенциала на новом уровне и спад емкостного тока происходили значительно быстрее, например за время порядка десятка микросекунд. Тогда ток, развивающийся после прекращения емкостного тока, будет обусловлен уже только переносом ионов через мембрану. [c.171]

    Методы изучения ионных каналов основаны главным образом на том факте, что ионный ток-это род электрического тока, который может быть измерен почти мгновенно с высокой точностью и чувствительностью. Обычно для этого в клетку, мембрана которой содержит изучаемые каналы, вводят два микроэлектрода (рис. 18-10). Одним из этих двух внутриклеточных электро-дов измеряют величину мембранного потенциала относительно третьего электрода, находящегося в среде, в которую помещена клетка. Другой электрод используют для пропускания тока, который можно измерять. Если ток направлен внутрь клеткн, так что внутренний заряд изменяется в положительную сторону, то мембранный потенциал становится менее отрицательным по сравнению с нормальным потенциалом покоя. Сдвиг потенциала в этом направлении называют деполяризацией. При обратном направлении тока мембранный потенциал становится, напротив, более отрицательным, т.е. происходит гиперполяризация. И в том и в другом случае изменение мембранного потенциала приводит к возникновению ионного тока через мембранные каналы, уравновешивающего ток, пропускаемый с помощью электрода. Мембранный потенциал поддерживается на постоянном уровне тогда и только тогда, когда внутриклеточный заряд не уменьшается и не увеличивается или, иными словами, тогда и только тогда, когда ионный ток, протекающий через мембранные каналы, в точности равен и противоположен по направлению току, подводимому через электрод. Следовательно, если мембранный потенциал остается на постоянном уровне, то по величине тока, протекающего по электроду, можно судить о токе через мембранные каналы. Таким образом, этот электрод служит одновременно и для контроля мембранного потенциала, и для измерения тока, проходящего через каналы. В качестве дополнительного усовершенствования можно с помощью надлежащей электронной схемы автоматически регулировать подачу тока в зависимости от сигнала с электрода, измеряющего потенциал, таким образом, чтобы удерживать мембранный потенциал на любом заданном уровне V. Такой метод называют фиксацией напряжения, а задаваемое значение V-командным потенциалом. Устанавливая разные значения командного потенциала и измеряя при этом ток, необходимый для их поддержания, можно исследовать зависимость мембранной проводимости от мембранного потенциала. [c.80]

    Решающую роль в экспериментальных исследованиях проницаемости клеточной мембраны сыграла разработка Ходжкином и Хаксли так называемого метода фиксации потенциала. Вот где пригодился Ходжкину опыт, приобретенный во время войны в работе с радарными установками Ходжкин сконструировал специальный прибор, который с помощью электронных схем улавливал малейшие изменения мембранного потенциала и очень быстро подавал на мембрану ток, компенсирующий эти изменения. С помощью такой управляющей схемы с обратной связью на мембране поддерживался постоянный потенциал причем в течение любого нужного времени. [c.85]

    В дальнейшем были получены прямые доказательства того, что мембранные насосы создают ток через мембрану (так называемый мембранный ток). Для выявления подобных токов в электрофизиологии используется метод фиксации потенциала. [c.143]

    Многообразие ионных каналов. В последние годы чрезвычайно широко проводилось исследование ионных каналов в различных типах нервных клеток. Эти исследования позволили значительно расширить модель потенциала действия, предложенную Ходжкином и Хаксли, включающую лишь один натриевый и один калиевый канал. Большинство подобных работ было выполнено на телах нейронов моллюсков — крупных клетках, чрезвычайно удобных для внутриклеточных методов исследования с фиксацией потенциала. Полагают, что выявленные в этих исследованиях свойства мембраны тела нейрона в ка- [c.161]

    Зависимость параметров канала от мембранного потенциала. Ионные каналы нервных волокон чувствительны к мембранному потенциалу, например натриевый и калиевый каналы аксона кальмара. Это проявляется в том, что после начала деполяризации мембраны соответствующие токи начинают изменяться с той или иной кинетикой (рис. 4.2). На языке ионных каналов этот процесс происходит следующим образом. Ион-селективный канал имеет сенсор - некоторый элемент своей конструкции, чувствительный к действию электрического поля (рис. 4.6). При изменении мембранного потенциала меняется величина действующей на него силы, в результате эта часть ионного канала перемещается и меняет вероятность открывания или закрывания ворот - своеобразных заслонок, действующих по закону все или ничего . Экспериментально показано, что под действием деполяризации мембраны увеличивается вероятность перехода натриевого канала в проводящее состояние. Скачок напряжения на мембране, создаваемый при измерениях методом фиксации потенциала (рис. 3.5 и 4.2), приводит к тому, что большое число каналов открывается. Через них проходит больше зарядов, а значит, в среднем, протекает больший ток. Существенно, что процесс роста проводимости канала определяется увеличением вероятности перехода канала в открытое состояние, а не увеличением диаметра открытого канала. Таково современное представление о механизме прохождения тока через одиночный канал. [c.103]


    Электрохимический механизм потенциалов действия был впервые установлен в 40-50-х годах нашего века. В то время еще не были разработаны методы изучения электрических явлений в небольших одиночных клетках, и поэтому эксперименты можно было проводить только на гигантской клетке, а точнее на ее части - гигантском аксоне кальмара (рис. 19-10). Последующие работы показали, что нейроны большинства животных проводят потенциалы действия таким же образом. На схеме 19-2 представлены некоторые из ключевых основополагающих экспериментов. Несмотря на значительные технические усовершенствования, сделанные с тех пор, логика первоначальных исследований продолжает служить моделью для современных работ. Решающим моментом стало понимание того, что проницаемость мембраны для Ыа" и К" изменяется при изменении мембранного потенциала, иными словами, в мембране имеются натриевые и калиевые каналы, зависимые от потенциала. Метод фиксации потенциала (рис. 19-11) дал возможность подробно изучить закономерности открытия и закрытия этих каналов при изменении мембранного потенциала и показал, что потенциал действия-прямое следствие этих закономерностей. [c.298]

Рис. 6.9. Схема экспериментальной установки для исследований нейрона улитки методом фиксации потенциала. В правой части рисунка приведены следующие кривые. I. Фиксированный мембранный потенциал, записанный микроэлектродом 1. П. Инъекция Na+, зарегистрированная микроэлектродом 5. III. Изменения тока фиксации, вызванные активностью Na+-Ha o a (ток фиксации подавался через микроэлектрод 2). Подробнее метод фикса- ции потенциала описан в гл. 7. (Thomas, 1972 с изменениями.) Рис. 6.9. <a href="/info/1721837">Схема экспериментальной установки</a> для исследований нейрона улитки методом фиксации потенциала. В правой части <a href="/info/1073543">рисунка</a> приведены <a href="/info/10537">следующие</a> кривые. I. Фиксированный <a href="/info/4419">мембранный потенциал</a>, записанный микроэлектродом 1. П. <a href="/info/940314">Инъекция</a> Na+, зарегистрированная микроэлектродом 5. III. Изменения <a href="/info/1370574">тока</a> фиксации, вызванные активностью Na+-Ha o a (ток фиксации подавался через <a href="/info/15252">микроэлектрод</a> 2). Подробнее метод фикса- ции <a href="/info/3387">потенциала</a> <a href="/info/767259">описан</a> в гл. 7. (Thomas, 1972 с изменениями.)
    Простой и чувствительный метод, определяющий способность к восстановлению ацетилена, позволяет количественно измерить азотофиксирующий потенциал клеток не по N2 (N = N), а по ацетилену (НС = СН). С помощью этого метода было показано, что фиксация азота присуща многим прокариотам. [c.142]

    Наиболее обширные исследования по применению углеродных материалов для количественного определения растворимых неорганических веществ проведены в области инверсионной вольтамперометрии с накоплением. Теория этого метода и многочисленные примеры электроаналитических определений подробно рассмотрены в монографии [И] и обзоре [41]. Самым распространенным методом является концентрирование металла путем его электроосаждения на электроде из углеродного материала с последующей фиксацией величины тока растворения при линейной развертке потенциала. В работе [11] приведены характерные потенциалы концентрирования и растворения различных металлов и диапазоны аналитически определяемых концентраций. В зависимости от типа катиона металла, посторонних при- [c.108]

    Метод фиксации напряжения дает возможность наблюдать, как мембранный потенциал контролирует открытие и закрытие ионных [c.299]

    В методе кислотно-основного титрования обычно применяют два способа фиксации конечной точки. В первом из них, рассмот-ренно.м в предыдущих главах, наблюдают за изменением окраски индикатора. Второй способ включает непосредственное измерение изменения pH в процессе титрования с помощью системы из стеклянного и каломельного электродов потенциал стеклянного электрода пропорционален величине pH. Конечную точку определяют графически. Метод потенциометрического титрования рассматривается в гл. 17. [c.270]

    Количественное описание взаимодействия дисперсных частиц на различных расстояниях принципиально возможно на основе современного учения о поверхностных силах и сводится к определению потенциальной энергии системы или к установлению баланса действующих в ней сил. Исходя из общего понятия о расклинивающем давлении тонких жидких слоев, Дерягин разработал метод расчета свободной энергии и сил, действующих между двумя заряженными поверхностями в растворах сильного электролита, и показал, что при некоторых условиях на потенци-альной (или силовой) кривой взаимодействия частиц при сохранении барьера отталкивания возникает на относительно далеком расстоянии от поверхности достаточно глубокий минимум (рис. 3 и 4) [85—87]. Такое состояние системы может привести к взаимной фиксации частиц, длительность которой определяется высотой барьера и глубиной минимума, зависящими, в свою очередь, от природы и величины действующих сил. [c.19]

    В случае жидких редокситов измерение окислительного потенциала может быть выполнено как непосредственно в фазе редоксита металлическим индифферентным электродом, так и с помощью медиатора [10—12]. Сочетание обоих методов позволяет выяснить вопрос о наличии или отсутствии окислительно-восстановительного равновесия между контактирующими фазами. В случае равновесия оба метода должны давать совпадающие результаты. Интересно отметить, что для гетерогенной системы жидкий редоксит — водный раствор характер участия в окислительно-восстановительных реакциях компонентов, составляющих каждую из фаз, совершенно симметричен. Эта симметричность (равнозначность обеих фаз) проявляется как в экспериментальных методиках исследования таких двухфазных систем, так и при термодинамическом рассмотрении окислительно-восстановительного равновесия между обеими фазами. В случае твердых редокситов, например редокс-полимеров, пространственная фиксация редокс-групп приводит к существенному нарушению симметрии в отношении участия веществ обеих фаз в формировании изучаемых свойств и, в первую очередь, окислительного потенциала. [c.273]

    Для изучения химической природы потенциала действия в 50-х годах А. Ходжкин и А. Хаксли разработали метод фиксации потенциала. С помощью этого остроумного метода можно измерять трансмембранный ток, поддерживая мембранный потенциал на требуемом уровне с помощью системы, работающей по принципу обратной связи [69, 71, 73]. Использование фиксации потенциала позволило измерять зависимость проводимости мембраны от мембранного потенциала и от времени. Оказалось, что сразу же после того, как с помощью фиксации потенциала мембранный потенциал устанавливается на пониженном уровне, проницаемость мембраны для ионов натрия резко возрастает. Увеличение проницаемости автоматически приводит к деполяризации прилежащей области мембраны и соответственно к образованию само-раопространяющейся волны, движущейся вдоль аксона. Химическая природа процессов, изменяющих проницаемость мембраны, остается неясной. С помощью фиксации потенциала было установлено, что через доли миллисекунды проницаемость мембраны возрастает также и [c.370]

    Комбинируя методы внутриклеточной перфузии, фиксации потенциала и синхронного накопления сигнала, К. Армстронг и Ф. Безанилла обнаружили на гигантском аксоне кальмара малый асимметричный ток смеш ения, связанный предположительно с активацией Ма -каналов. [c.180]

    Использование метода локальной фиксации потенциала позволило исследовать работу одиночных каналов Са -выброса после слияния пузырьков СР с бислойной липидной мембраной. Са -каналы имеют высокую проводимость для Са" (100 пСм) и низкую селективность для двухвалентных ионов по сравнению с одновалентными Рса2+/Рк+ З. Са (мкМ), АТФ (мМ) и инозитол-1,4,5-трисфосфат (IP3) (мкМ), добавленные со стороны цитоплазмы, увеличивают время открытого состояния каналов в СР скелетных мышц. В результате совместного действия Са и АТФ канал может находиться в открытом состоянии длительное время. Каналу свойственны, по крайней мере, шесть закрытых и шесть открытых состояний, активируемых лигандами (Meissner, 1994). [c.87]

    Возможность более прямого электрофизиологического доказательства существования в клетках высших растений возбудимых ионных каналов появилась только в последнее время благодаря разработке метода пэтч-клямп. т.е. фиксации потенциала и регистрации тока на отдельном микроучастке клеточной мембраны 1—1,5 мкм . Этот метод дает возможность идентифицировать одиночные ион-специфичные каналы в клетках сколь угодно малых размеров любых растительных тканей 1421, 655]. Несомненно, такие исследования позволят детально изучить ионные токи в возбудимых мембранах (в плазмалемме и тонопласте отдельно) клеток проводящих тканей высших растений при генерации в них ПД. К сожалению, этот метод пока еще не получил должного развития в электрофизиологии высших растений. По-прежнему бйльшая часть исследований ионных каналов в режиме фиксации потенциала выполняется на гигантских клетках водорослей [145], хотя в перспективе "просматривается полная инвентаризация ионных каналов растительных клеток от одиночных до высших растений" [22]. [c.152]

    Одним из эффективных методов экспериментального исследования ионных каналов стал разработанный в 80-е годы метод локальной фиксации потенциала мембраны ( Pat h lamp ), (рис. 4.4). [c.99]

Рис. 19-26. Измерение тока через открытый канал ацетилхолинового рецептора при разных значениях мембранного потенциала. С помощью таких измерений можно установить ионную селективность каналов. Ток, переносимый через открытый канал ионами определенного вида, будет изменяться при изменении мембранного потенциала определенным образом в зависимости от вида иона и градиента его концентрации по обе стороны мембраны. Зная градиенты концентраций основных присутствующих ионов, можно определить ионную селективность канала путем простого измерения зависимости ток/напряжение более полную информацию можно получить в результате повторных измерений при других концентрациях иона. А. Зарегистрированный с помощью метода пэтч-клампа ток, проходящий через одиночный канал, находящийся в растворе с фиксированной концентрацией ацетилхолина, при трех различных значениях мембранного потенциала. В каждом случае канал случайным образом переходит из закрытого состояния в открытое и обратно, но при некотором значении мембранного потенциала, которое называют потенциалом реверсии, гок равен нулю даже тогда, когда канал открыт. В данном случае потенциал реверсии близок к О мВ. Б. Такое же явление можно наблюдать, измеряя после одиночной стимуляции нерва общий ток через больщое количество одиночных каналов с ацетилхолиновым рецептором, находящихся в постсинаптической мембране нервно-мыщечного соединения. На графиках показаны изменения этого гока, измеренного с помощью внутриклеточных электродов в условиях фиксации напряжения. Каналы открываются при коротком воздействии ацетилхолина, но если мембранный потенциал поддерживается на уровне потенциала реверсии, го ток равен нулю. Поскольку открытые каналы проницаемы как для Na . так и для К . а значения электрохимических движущих сил для этих ионов различны, нулевой ток в действительности соответствует уравновещенным и направленным навстречу друг другу токам Na и К . (Эти каналы проницаемы и для Са , но ток, переносимый ионами кальция, очень мал, так как их концентрация низка.) Рис. 19-26. Измерение <a href="/info/1370574">тока</a> через <a href="/info/1070291">открытый канал</a> <a href="/info/265738">ацетилхолинового рецептора</a> при разных значениях <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a>. С помощью таких измерений можно установить <a href="/info/250593">ионную селективность</a> каналов. Ток, переносимый через <a href="/info/1070291">открытый канал</a> <a href="/info/198164">ионами определенного</a> вида, будет изменяться при изменении <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a> определенным образом в зависимости от вида иона и градиента его концентрации по обе <a href="/info/1532057">стороны мембраны</a>. Зная <a href="/info/25910">градиенты концентраций</a> основных присутствующих ионов, можно определить <a href="/info/1379658">ионную селективность канала</a> путем простого измерения зависимости ток/напряжение более полную информацию можно <a href="/info/290578">получить</a> в результате повторных измерений при других <a href="/info/14794">концентрациях иона</a>. А. Зарегистрированный с помощью метода пэтч-клампа ток, проходящий через одиночный канал, находящийся в растворе с фиксированной концентрацией ацетилхолина, при трех различных значениях <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a>. В каждом случае канал случайным образом переходит из закрытого состояния в открытое и обратно, но при некотором значении <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a>, которое называют потенциалом реверсии, гок равен нулю даже тогда, когда канал открыт. В данном случае <a href="/info/1358081">потенциал реверсии</a> близок к О мВ. Б. Такое же явление можно наблюдать, измеряя после одиночной стимуляции <a href="/info/343768">нерва</a> общий ток через больщое количество одиночных каналов с <a href="/info/265738">ацетилхолиновым рецептором</a>, находящихся в постсинаптической мембране <a href="/info/101687">нервно</a>-мыщечного соединения. На графиках показаны изменения этого гока, измеренного с помощью <a href="/info/511085">внутриклеточных электродов</a> в <a href="/info/1399694">условиях фиксации</a> напряжения. Каналы открываются при коротком воздействии ацетилхолина, но если <a href="/info/4419">мембранный потенциал</a> поддерживается на уровне <a href="/info/1358081">потенциала реверсии</a>, го ток равен нулю. Поскольку открытые каналы проницаемы как для Na . так и для К . а <a href="/info/679869">значения</a> электрохимических движущих сил для этих ионов различны, нулевой ток в действительности соответствует уравновещенным и направленным навстречу <a href="/info/1485957">друг другу токам</a> Na и К . (Эти каналы проницаемы и для Са , но ток, переносимый <a href="/info/168927">ионами кальция</a>, очень мал, так как их концентрация низка.)
    На рис. 4.5 приведены результаты опытов, при которых на мембрану N раз подавали деполяризующ,ий сдвиг фиксированного потенциала ф = -40 мВ и регистрировали ток одиночного канала с помощ,ью метода локальной фиксации потенциала. Результаты опытов располагали один под другим 1-й, [c.100]

    В чем принципиальное отличие метода фиксации потенциала от метода локальной фиксации потенциала (pat h lamp) Одинаковые ли формы токов 1 получаются при использовании этих методов  [c.110]

    Для более резкого изменения потенциала индикаторного электрода рекомендуются [316] следующие условия температура раствора — не выше 25° С, раствор должен содержать не менее 25 мл 25%-НОГО раствора аммиака и не менее 5 г аммонийных солен на каждые 100 мл раствора, а также лимонную кислоту. Количество кобальта не должно превышать 0,05 г, а концентрация феррицианида калия не должна быть ниже 0,05 N, так как более разбавленные растворы дают растянутую кривую титрования без резкого перегиба. Предложены и другие методы. Длугач и Резник [104] разработали фотометрический метод фиксации точки эквивалентности, основанный на измерении оптической плотности титруемого раствора селеновым фотоэлементом аммиачный раствор соли кобальта титруют феррицианидом калия, прибавляя немного индигокармина, обесцвечивающегося в конце титрования. Описаны амперометрические методы [498] с ртутным капельным электродом [312] или твердым вращающимся платиновым электродом [117, 313, 395] в последнем случае точку эквивалентности находят по току восстановления избытка феррицианида при потенциале —0,2 в (по отношению к насыщенному каломельному электроду). Известен метод амперометрического титрования с двумя платиновыми электродами [735, 909] и др. [818]. [c.109]

    Сущность полярографического метода заключается в фиксации предельного диффузионного тока, величина которого пропорциональна концентрации вещества, обусловливающего данный ток. Величину предельного тока на ходят по так называемой полярограмме, представляющей собою кривую зависимости силы тока от приложенного напряжения (рис. 1). Если к электродам гальванического элемента прилагать -все возрастающее напряжение, то через электролитическую ячейку вначале будет проходить небольшой ток, затем он возрастает с изменением потенциала от величины Е[ до 2, а далее остается иракти- с1 чески иостояаны.м при изменении потенциала до величины  [c.21]

Рис. 19-11. Метод фиксации напряжения, с помощью которого изучают поведение ионных каналов, измеряя ток, протекающий через плазматическую мембран , когда мембранный потенциал поддерживается на каком-либо постоянном уровне. Используются два внутриклеточных электрода - один для контроля мембранного потенциала, а другой для введения в клетку гока определенной величины. Ток, входящий в клетку через электрод, вытекает наружу через ионные каналы в плазматической мембране на рисунке эта цепь выделена цветом. До тех пор пока мембранный потенциал имеет постоянную величину, ток 1, входящий в аксон через электрод, полностью уравновешивается суммарным током, вытекающим из клетки через всю поверхность аксона (в противном случае общий заряд внутри клетки изменился бы, что привело бы к сдвигу мембранного потенциала). Мембранный потенциал можно изменять, уменьшая или увеличивая ток. вытекающий наружу. Электронное устройство, фиксирующее напряжение, следит за мембранным потенциалом V и регулирует величину тока ] гаким образом, чтобы поддерживать V на постоянном уровне любое небольшое отклонение от заданного значения Ус автоматически приводит к изменению величины тока, благодаря чему мембранный потенциал не отклоняется от фиксированного значения У= Ус. Для того чтобы выяснить, как изменяется поведение мембранных каналов с течением времени, нужно резко переключить потенциал с одного фиксированного уровня на другой и проследить за соответствующими токами с помощью осциллоскопа. Измеряя величину тока при разных концентрациях Ма и в среде, можно вычислить, какая часть трансмембранного тока переносится теми и другими ионами, и определить вклад в этот ток N -селективных и К - селективных каналов. Метод фиксации напряжения может быть приспособлен для анализа поведения отдельных молекул, образующих ионные каналы, которые находятся в маленьких участках мембраны, закрывающих отверстие микроэлектрода в этом случае методику называют методом пэтч-клампа . Рис. 19-11. <a href="/info/1408373">Метод фиксации напряжения</a>, с помощью которого изучают поведение ионных каналов, измеряя ток, протекающий через плазматическую мембран , когда <a href="/info/4419">мембранный потенциал</a> поддерживается на каком-либо постоянном уровне. Используются два <a href="/info/511085">внутриклеточных электрода</a> - один для контроля <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a>, а другой для введения в клетку гока <a href="/info/215222">определенной величины</a>. Ток, входящий в клетку через электрод, вытекает наружу через ионные каналы в плазматической мембране на рисунке эта цепь выделена цветом. До тех пор <a href="/info/1339391">пока мембранный потенциал</a> имеет постоянную величину, ток 1, входящий в <a href="/info/96988">аксон</a> через электрод, полностью уравновешивается суммарным током, вытекающим из клетки через всю поверхность <a href="/info/96988">аксона</a> (в противном случае общий заряд внутри клетки изменился бы, что привело бы к сдвигу <a href="/info/4419">мембранного потенциала</a>). <a href="/info/4419">Мембранный потенциал</a> можно изменять, уменьшая или увеличивая ток. вытекающий наружу. <a href="/info/1529224">Электронное устройство</a>, фиксирующее напряжение, следит за мембранным потенциалом V и <a href="/info/130915">регулирует величину</a> <a href="/info/1370574">тока</a> ] гаким образом, чтобы поддерживать V на постоянном уровне любое небольшое отклонение от заданного <a href="/info/679869">значения</a> Ус автоматически приводит к изменению величины <a href="/info/1370574">тока</a>, благодаря чему <a href="/info/4419">мембранный потенциал</a> не отклоняется от фиксированного <a href="/info/679869">значения</a> У= Ус. Для того чтобы выяснить, как изменяется поведение мембранных каналов с течением времени, нужно резко переключить потенциал с одного фиксированного уровня на другой и проследить за соответствующими токами с помощью осциллоскопа. <a href="/info/1614476">Измеряя величину</a> <a href="/info/1370574">тока</a> при разных концентрациях Ма и в среде, можно вычислить, какая часть трансмембранного <a href="/info/350615">тока переносится</a> теми и <a href="/info/1541106">другими ионами</a>, и определить вклад в этот ток N -селективных и К - селективных каналов. <a href="/info/1408373">Метод фиксации напряжения</a> может быть приспособлен для анализа поведения отдельных молекул, образующих ионные каналы, которые находятся в маленьких участках мембраны, закрывающих отверстие микроэлектрода в этом случае методику называют методом пэтч-клампа .
    Кризон и Нельсон [115] получали кривые зависимости тока от V r при постоянном потенциале, регистрируя корень квадратный из частоты по тахометру, связанному с ротатором электродвигателя. Миллер и Брукенштейн [386] разработали блок электрической ре гулировки скорости, который был запрограммирован на изменение Veo пропорционально времени. Они регистрировали зависимость либо тока от со (гидродинамическая амперометрия), либо потенциала от Veo (гидродинамическая потенциометрия). Управляющее устройство позволяло также регистрировать потенциал в зависимости от тока при постоянной поверхностной концентрации реагирующих частиц путем фиксации величины 1/V при сканировании тока. Теорети ческое описание всех этих методов дано Миллером и Брукенштейном [306]. [c.183]

    При испытаниях в нейтральном электролите величина потенциала составляла 10 мВ в анодную область, в кислом -20 мВ в катодную область относительно стационарного потенциала коррозии. Электродом сравнения служил насьщен-ный хлорсеребряный электрод. В качестве вспомогательного электрода использовали платиновую проволоку. Трибологические испытания проводили на машине трения СМЦ-2 по схеме ролик - колодка. Ролик был изготовлен из стали 40Х, колодка из стали 10. В течение 1 ч поверхности трения прирабатывали при ступенчатом увеличении давления с 1,2.до 1,6 2 и 2,8 МПа через каждые 15 мин. Затем в течение 3 ч при давлении 2,8 МПа проводили испытания с фиксацией момента трения и температуры масла. Износ определяли весовым методом. Частота вращения ролика 300 мин , что соответствовало линейной скорости [c.51]

    По определению потенциал-зависимые каналы-это такие каналы, которые открываются и закрываются в ответ на изменение трансмембранного потенциала. Это наводит на мысль о каком-то простом механизме включения и выключения каналоа Но в случае натриевых каналов, ответствеиных за потенциал действия, этот механизм несколько сложнее, и существенную роль в нем играет временная задержка. Поведение канала можно исследовать с помощью описанного выше метода фиксации напряжения. Если мембранный потенциал поддерживать на уровне нормального потенциала покоя (примерно - 70 мВХ натриевый ток практически отсутствует это указывает на то, что почти все натриевые каналы закрыты. Если теперь резко сдвинуть мембранный потенциал в положительную сторону, скажем до О мВ, и удерживать клетку в таком деполяризованном состоянии, то потенциал-зависимые натриевые каналы откроются и ионы На потекут в клетку вниз по градиенту концентрации. Этот нат мевый ток достигнет максимума примерно через 0,5 мс после того, как установится новое значение потенциала. Однако уже спустя несколько миллисекунд ток падает почти до нуля, даже если мембрана остается деполяризованной (рис. 18-И). Значит, каналы открылись на какой-то момент и вновь закрылись. Закрывшись, каналы переходят в инактивированное состояние, которое явно отличается от их первоначального закрытого состояния, когда они еще были способны открыться в ответ на деполяризацию мембраны. Каналы остаются инактивированными до тех пор, пока мембранный потенциал не вернется к исходному отрицательному значению и не закончится восстановительный период длительностью в несколько миллисекунд. [c.81]

    Для этой цели использовали глутаровый альдегид. Фиксация уреазы в мембране происходила двумя способами. Первый способ заключался в следующем 0,1 мл раствора уреазы капали на газопроницаемую мембрану и оставляли на 12 ч при 4 °С для испарения растворителя затем по каплям добавляли раствор глутаро-вого альдегида, оставляли на 1,5 ч при 4 °С, и споласкивали мембрану. Второй способ от первого отличался лишь тем, что количество раствора уреазы. удваивали, а продолжительность высыхания продлевали до 4 суток. Мембрана, изготовленная по первому методу, была тоньше, и время "установления потенциала для электродов с этими мембранами составляло 1,5—2 мин, а с более толстыми мембранами — примерно 10 мин. [c.333]


Смотреть страницы где упоминается термин Фиксация потенциала, метод: [c.7]    [c.247]    [c.101]    [c.102]    [c.156]    [c.100]    [c.59]    [c.59]    [c.581]    [c.581]    [c.258]    [c.143]   
Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.370 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Метод потенциале

Фиксация



© 2024 chem21.info Реклама на сайте