Головна
Реферати » Реферати з біології » Методи вимірювання іонних струмів

Методи вимірювання іонних струмів

дозволяє здійснити реєстрацію від мембрани цілої клітини, а не від маленького мембранного фрагмента.

Для реєстрації на цілій клітині Петч-піпетки заповнюють відповідним розчином з низькою концентрацією іонів кальцію. Піпетку притискують до поверхні клітинної мембрани, в результаті чого формується високоомний контакт. Потім потенціал піпетки змінюють до від'ємного значення та подають імпульси напруги з амплітудою в декілька мілівольт. На цьому етапі проводиться компенсація швидкої ємнісний компоненти, обумовленої ємністю власника і стінок піпетки. До піпетці прикладають імпульси негативного тиску доти, поки знову не з'являться ємнісні перехідні процеси (виникає додатковий струм).
Реєстрацію від цілої клітини можна проводити протягом години без візуальних або електричних ознак порушення мембрани. Якщо досліджувана клітина щільно прикріпилась до культуральної чашці, плавним відведенням її від піпетки можна отримати конфігурацію outside-out. Після такої процедури клітинна мембрана швидко "зашивається" і клітина є інтактною. Але вміст клітини відповідає розчину в піпетці. Це використовується в різних цілях:
1. Для зміни вмісту вибраної клітини з мінімальним пошкодженням її мембрани.
2. Для проведення досліджень з різними внутрішньоклітинними розчинами на одній і тій же клітині шляхом зміни реєструючих піпеток.
3. Для реєстрації в одному експерименті інтегральних струмів і одиночних каналів.
Піпетки повинні бути порівняно широкими і мати кінчики з великим кутом сходження.
Між розчином у піпетці і вмістом клітини відбувається швидкий обмін, тому розчин для заповнення піпеток повинен бути близький за своїм складом до клітинного вмісту.

Таб. 2. Типові електричні параметри, одержувані при реєстрації на хромафінних клітинах в конфігурації РЦК


| Послідовне опір, | 4 МОм |
| Rs | |
| Ємність клітини, C | 5 пФ |
| Пост. Часу фіксації | 20 мкс |
| потенціалу, RsC | |
| Пост. Часу обміну іонів, tоб | 5с |
| Опір клітини, R | 10ГОм |
| Опір витоку, Rут | 20ГОм |
| Шум (среднеквадр. значення, 0-400 | 0,15 пА |
| Гц) | |


Дані таблиці відрізняються від значень, отриманих із звичайними скляними мікроелектродами за трьома основними пунктами:
1. більшість клітин з діаметром менше 20 мкм при проколюванні звичайним мікроелектродами пошкоджується, в той час як РЦК можна проводити навіть на клітинах діаметром менше 10 мкм, абсолютно не порушуючи їх.
2. Опір витоку мікроелектрод-клітка при використанні звичайних мікроелектродів не перевищує 500 МОм, в той час як відповідне значення опору витоку при РЦК можуть бути 20 ГОм і більше.
3. Звичайні мікроелектроди мають опір кінчика Rs більше 100 МОм, а типові значення для РЦК на хромафінних клітинах становлять 4 МОм.

Метод РЦК застосовується для реєстрації струмів в мембрані пухлинних клітин гіпофіза, внутрішніх сегментів паличок сітківки, острівцевих клітин підшлункової залози, клітин міокарда, зовнішніх сегментів паличок сітківки, нейронів спинного мозку ссавців і ін

Петч-кламп реєстрація при неплотном контакті


Метод реєстрації від цілої клітини в умовах щільного контакту дозволяє реєструвати іонні струми, що протікають через невеликі мембранні фрагменти, які містять тільки один або кілька іонних каналів. Для отримання інформації про кінетику роботи каналів або про щільність струмів через мембрану проводиться одночасна реєстрація роботи множинних каналів з використанням методу Петч-кламп або застосовується класичний метод фіксації мембранного потенціалу.
Реєстрація при неплотном контакті по суті ідентична реєстрації одиночних каналів, за винятком того, що ділянка мембрани, на якому фіксується потенціал, на 3 порядки більше, і при цьому не потрібно формування гігаомних контактів.
Метод дозволяє без праці отримувати стабільні електрофізіологічні дані від локальних ділянок мембрани, використовуючи інтактні клітини практично без їх ізоляції або інших видів обробки. Наприклад, можна проводити вимірювання на цілій м'язі, не виділяючи поодинокі клітини. Відпадає необхідність і у використанні внутрішньоклітинних мікроелектродів.
Однак, необхідно відзначити, що найбільш коректну інформацію про мембранної провідності все-таки дає реєстрація струмів через поодинокі канали, так як дозволяє позбутися від ряду артефактів, які можуть бути отримані при реєстрації макроскопічного струму. Є, принаймні, чотири основні проблеми, з якими доводиться стикатися при реєстрації макроскопічних струмів. По-перше, важко створити умови для реєстрації струму тільки через канали цікавить нас типу. По-друге, вплив послідовного опору може призводити до різниці між істинним мембранним і підтримуваним потенціалом. По-третє, накопичення іонів в прімембранной області може викликати залежне від часу зміна струму через окремі канали. І, нарешті, потенціал-залежність провідності відкритого каналу може бути помилково прийнята за потенціал-залежність активації каналу.

Література:

1. Медведєв С.С. Електрофізіологія рослин. - СПб.: Изд-во

С-Петебург. ун-ту, 1998. - 184 с.

2. Реєстрація одиночних каналів / під ред. Сакмани Б. і

Неєра Е. - М.: "Світ", 1991

3. Еккерт Р., Ренделл.Д, Огастін Дж. - Фізіологія тварин , механізми і адаптація. - М.: "Світ", 1991

4. Hedrich R., Schroeder.JI and Fernandez J.M. - Patch-clamp studies on higher plant cells: a perspective. / / Trends biochemistry science.

- 1987. - V.12. pp. 49-52 &

---

Сторінки: 1 2
 
Подібні реферати:
Фізіологія людини
Кожен живий організм і всі його клітини мають подразливістю, тобто здатністю відповідати на впливи зовнішнього середовища або порушення їх стану зміною своєї структури, виникненням, посиленням або осла
Терміни
Адреналін - це гармонія виділяється мозковим шаром надниркових залоз, його дія в деяких відносинах аналогічно впливу симпатичних нервів. Аксон - це відросток нейрона проводить імпульси зазвичай на значи
Електричні сигнали у вищих рослин
Ми підійшли до одного з найважливіших питань проблеми потенціалів дії у рослин. Для чого потрібна генерація ПД рослинам? Може бути, вона являє собою властивість, яка колись була запозичена і
Цитологія
Цитологія-наука про клітину. Предмет цитології-клітини багатоклітинних тварин і рослин, а також одноклітинних організмів, до числа яких відносяться бактерії, найпростіші і одноклітинні водорості. Цитологія з
Поширення нервових імпульсів
Нервові імпульси поширюються при переміщенні іонів через мембрану нервової клітини і передаються з однієї нервової клітини до іншої за допомогою нейромедіаторів.
Розходження між рослинною і тваринною кліткою (11 клас) (Шпаргалка)
Відмінні ознаки | Ознаки | Рослинна клітина | Тваринна клітина | | Пластида | Хлоропласти, хромопласти, | Відсутні | | | лейкопласти | | | Спосіб | Автотрофний (фототрофних, | Гетеротрофний
Опції глії
нейроглії вивчають і досліджують і зараз, експериментально знаходячи її нові властивості. В цій роботі дано опис дослідження про передачу метаболічних сигналів в системі нейрон-нейроглії і освітлення питання про в
Сінапси (будова, структура, функції)
Наше тіло - один великий годинниковий механізм. Він складається з величезної кількості найдрібніших частинок, які розташовані в строгому порядку і кожна з них виконує певні функції, і має свої неповторний
Нейрон
Дендрити представляють собою древовидно-розгалужені відростки нейрона, його головне рецептивної полі, що забезпечує збір інформації, яка надходить через сіналси від інших нейронів або прямо з середовища. При молодецький
Інтерстиціальні клітини Кейждела
Виборче пошкодження інтерстиціальних клітин Кейждела (ВКК) метиленовим синім і світлом веде до втрати повільних хвиль. нкубація в 50 ммоль метиленового синього (МС) і подальша інтенсивна ілюмінація призводить до зникнення активності повільних хвиль в ВКК пахвового шару циркулярних м'язів в препаратах товстого кишечника собак.
Фізіологія людини
0001 Фізіологічні реакції живого організму Кожен живий організм і всі його клітини мають подразливістю, т.
Атф індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцію в нейрона ...
Молекула АТФ давно відома як повсюдно поширений джерело енергії для внутрішньоклітинного метаболізму. Але її властивості як нейротрансмитера були виявлені порівняно недавно. Сьогодні вже не залишилося
Атф індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцію в нейрона ...
ВСТУП Молекула АТФ давно відома як повсюдно поширений джерело енергії для внутрішньоклітинного метаболізму.
Конспект лекцій з біофізики
Біофізика - це наука, що вивчає фізичні та фізико-хімічні процеси, що протікають в биосистемах на різних рівнях організації і є основою фізіологічних актів. Виникнення біофізики сталося, ка
Тепловий шок розвивається мозку і гени, що детермінують епілепсію
Етіологія і патогенез фебрильних судом. Роль центру терморегуляції гіпоталамуса в ініціації фебрильних судом. Моделювання фебрильних судом у новонароджених тварин. Нейроендокринні регуляція фебрильних судом ..
Біологічна роль, структура і виділення мітохондрій з печінки щурів.
Келлікер одним з перших описав характерним чином орієнтовані гранули в саркоплазме поперечно-смугастої м'язи. Йому належить так само честь першого виділення мітохондрій з клітинних структур. У 1888
Клітинне ядро ??
Ядро оточене оболонкою, яка складається з двох мембран, які мають типову будову. Зовнішня ядерна мембрана з поверхні, зверненої в цитоплазму, покрита рибосомами, внутрішня мембрана гладка.
Біологічно мембрани
Будова мембран. Хімія мембран. Мембрани еритроцитів. Мієлінові мембрани. Мембрани хлоропластів. Внутрішня (цитоплазматична) мембрана бактерій. Мембрана вірусів. Функції мембран. Транспорт через мембрани: Пасивний транспорт.
Як зібрати мембрану (солюбілізація і реконструкція мембран)
Граючи ключову роль в регуляції потоків речовини, енергії та інформації в клітці, мембрани залучені в усі без винятку сторони її життєдіяльності . З цієї причини увагу багатьох вчених в усьому світі вже давно залучено до проблем мембран
Хімічний склад клітини
I. Неорганічні речовини 1. ВОДА. А. Вода - найважливіший компонент клітини. Їй належить істотна і різноманітна роль життя клітини. . Вода визначає фізичні властивості клітини - обсяг, упру