kálium-csatorna
Kálium-csatornát. Aktiválás és kontroll káliumcsatorna
Ábra mutatja az elektromosan káliumcsatorna két állapotban: egy nyugalmi (balra), és a végén az akciós potenciál (jobbra). A feltételek többi káliumcsatorna kapu zárva van, és ez megakadályozza, hogy a kilépési kálium-ionok a környezetbe. Amikor a membrán potenciálját -90 mV felé tolódott a nulla szinten, ez a konformációs változást okoz a potenciális megnyitása a kapu, amely fokozott diffúziója kálium-ionok kifelé a csatornán. Azonban, mivel a nyitó káliumcsatornáit időt vehet igénybe, legtöbbjük nyitni abban az időben, amikor a nátrium-csatornák kezd bezáródni miatt inaktiválása. Így csökken a nátrium-bemeneti cella, és egyidejűleg növelik a kálium-ki a sejt együtt felgyorsítsák a repolarizációt, ami a teljes helyreállítás a membránpotenciál nyugalmi néhány frakcióinak egy ezredmásodperc.
Feszültség-clamp módszerrel. amely lehetővé teszi, hogy vizsgálja meg a hatása a szintje kapacitás a nyitó és záró elektromosan vezérelt csatornák. Az első tanulmány, ami a mennyiségi megértése a munka a nátrium- és kálium-csatornák annyira eredeti, hogy teljesíteni fogja a kutatók Hodgkin (Hodgkin) és Huxley (Huxley) kapta a Nobel-díjat.
Az ábrán a kísérleti elrendezés rögzítő feszültség ( „voltage-clamp”), amely általánosan használt mérésére az ionos átfolyó áramok különböző csatornákon. Ezzel a módszerrel, a belsejében a idegrost, két elektródát be. Segítségével egy ilyen mért érték a membránpotenciál, és áramot vezetnek át egy másik szál vagy befelé azokból. Ezt a rendszert használják a következő.
A kutató úgy dönt, amelyben potenciális kell telepíteni az idegrostok. Az elektronikus berendezés részét képezi van beállítva, hogy egy előre meghatározott potenciálra, ahol a jelenlegi keresztül az elektróda automatikusan be pozitív vagy negatív elektromos áram olyan mértékű, hogy szükség van, hogy fenntartsák a másik elektród potenciál szintjén mérhető az üzemeltető által meghatározott. Amikor a membrán potenciál a rendszeren keresztül hirtelen emelkedik -90 mV nulla, elektromosan-kapu a nátrium- és kálium-csatornák nyitott, és a nátrium- és kálium-ionok áramlási csatornákon keresztül. Ennek ellensúlyozására a befolyása a mozgás ezeknek az ionoknak az a szint, intracelluláris potenciált keresztül a jelenlegi elektróda automatikusan injektált elektromos áram szükséges intracelluláris retenciós kapacitása egy adott nulla szinten.
Ahhoz, hogy ezt az eredményt a betáplált áramot meg kell egyeznie a teljes átfolyó áram a membránon csatornák, de az ellenkező polaritású. Annak érdekében, hogy az intézkedés a folyó áram mennyiségét minden pillanatban aktuális elektróda csatlakozik az oszcilloszkóp, amely érzékeli a folyó áram. Végül, a kutató tudja változtatni a ionkoncentráció viszonyítva a normális szintre belül vagy kívül a szál és újra megismételni a kísérletet. Ez könnyen elvégezhető, ha használják a nagy idegrostok kísérlet rákfélék, különösen tintahal óriás axon, ami néha eléri átmérője 1 mm. Amikor egyetlen ion, átható a membránon keresztül egy nátrium-rendszer „voltage-clamp” intézkedések a folyó áram csak a nátrium-csatornák a megoldások belül és kívül a tintahal axon. Ha csak egy behatoló ion kálium, mért az átfolyó áram csak a kálium-csatornákat.
Egy másik módszer a tanuló ion áram a csatornákon keresztül egy speciális típusú blokkolási csatornák különböző. Például, a nátrium-csatornák segítségével blokkolva lehet úgynevezett hatására tetrodotoxin kívülre a sejtmembrán, ahol az aktiváló kapu nátrium ionokra. Ezzel szemben, tetraetil-ammónium-blokkok káliumcsatornák hatására toxin belsejében idegrost.
Az ábra mutatja a tipikus változását vezetőképességű elektromosan nátrium- és a kálium-csatornák a hirtelen változások a membránpotenciál a patch-clamp rendszer -90 és +10 mV, majd (2 ms) visszatérés az a szint, -90 mV. Úgy látszik, hogy válaszul növekedését membrán potenciál a pozitív értékek gyorsan bekövetkezik (belül egy töredéke a milliszekundum) nátrium-csatorna nyitó (aktiváló fázis). Belül azonban a következő milliszekundum nátriumcsatornák zárva vannak automatikusan (inaktiválás fázis).
Figyeljünk a káliumcsatornák megnyitása. Ezek és lassan éri el a maximális nyitási után nátrium-csatornák szinte teljesen zárt. Közvetlenül a nyitó káliumcsatornáit nyitva marad teljes időtartama alatt, fenntartani a pozitív szinten a membránpotenciál és ne zárja ki, míg a membrán potenciál visszatér a negatív érték.