Kalijev kanal. Aktivacija in kalijev kontrolni kanal

slika prikazuje kalijev moči kanal v dveh državah: v mirovanju (levo) in na koncu akcijskega potenciala (desno). V pogojih počitka kalijevih kanalov vrat je zaprt, kar preprečuje izstop kalijevih ionov v okolje. Ko membranski potencial od -90 mV premakne proti stopnji nič, to povzroči konformacijsko spremembo v potencialni odpiranje vrat, ki zagotavlja povečano difuzijo kalijevih ionov navzven skozi kanal. Ker pa se lahko odprtje kalijevih kanalov traja nekaj časa, večina od njih odpre takrat, ko so natrijevih kanalov začeli zaradi zapreti za njihovo inaktivacijo. Tako zmanjšanje natrijev vhodni celici in hkratno povečanje kalija iz celice skupaj pospešili proces repolarizacijski, kar povzroči popolno obnovo potenciala membrane v mirovanju nekaj frakcij milisekunde.

Postopek Napetost spone, izkoristil za raziskovanje učinka na ravni zmogljivosti za odpiranje in zapiranje električno nadzorovane okvire. V prvi študiji, ki je privedlo do kvantitativno razumevanje dela natrijevih in kalijevih kanalov je tako izvirna, da bo izpolnila svoje znanstveniki Hodgkinov (Hodgkin) in Huxley (Huxley) so prejeli Nobelovo nagrado.

Na sliki prikazuje Eksperimentalni sistem nastavitve za pritrditev napetost ( "napetosti spone"), ki se običajno uporablja za merjenje ionske tokove, ki teče skozi druge kanale. S to metodo so uvedene notranjost živčnega vlakna dve elektrodi. Z uporabo ene od teh izmerjeno vrednostjo potenciala membrane in tok skozi drugo vlaken ali navznoter od njih. Ta sistem se uporablja kot sledi.

Raziskovalec odloči, kateri potencial morate namestiti znotraj živčnih vlaken. Elektronski del naprave je nastavljena na vnaprej določeno potencialom, pri čemer je tok skozi elektrodo samodejno vneseno pozitivno ali negativno električni tok take velikosti, ki je potrebna za vzdrževanje druge potenciala elektrode, merjeno v višini, ki jo določi operater. Ko potencialni membrana preko sistema nenadoma naraste od -90 mV na nič, električno vrata natrijev in kalijev kanale odprte in natrijeve in kalijeve ione pretok skozi kanale. Da bi preprečili vpliv na gibanje teh ionov na ravni znotrajceličnih potenciala prek trenutnega elektrodo samodejno vbrizga električni tok, ki je potrebna za znotrajcelično zmogljivost zadrževanja na določeni stopnji nič.

Da bi to dosegli, rezultat trenutnega injekcijo To mora biti enaka skupni tok, ki teče skozi membrano kanalov, vendar imajo nasprotno polariteto. Da bi izmerili količino toka, ki teče v vsakem trenutku, tok elektrode povezan z osciloskopa, ki zazna teče tok. Končno lahko raziskovalec spremembo ionske koncentracije glede na na normalne ravni znotraj ali zunaj vlakna in spet ponoviti preizkus. To je enostavno narediti, kadar se uporablja v velikih živčnih vlaken preizkusa rakov, predvsem lignje velikanski akson, ki včasih doseže premer 1 mm. Ko prepustnosti skozi membrano enojna ion natrij sistem "napetosti clamp" ukrepi tok, ki teče samo skozi natrijevih kanalov v raztopinah znotraj in zunaj lignjev aksona. Ko je le prodiranja ionov kalija, izmerjen tok, ki teče samo skozi kalijevih kanalov.

druga način študija ionski tok preko posebnega tipa kanala je a blokiranje poti različnih vrst. Na primer, lahko natrijevih kanalov blokirana s pomočjo tako imenovanega pod vplivom žogo tetrodotoxin izven celične membrane, pri čemer je aktivacijski vrata za natrijeve ione. Nasprotno pa tetraetilamonijevim blokira kalijevih kanalčkov z delovanjem toksina v notranjosti živca vlakna.

Slika prikazuje značilne spremembe v prevodnosti električno krmiljeni natrijevih in kalijevih kanalov nenadna sprememba membranskega potenciala uporabi sistema obliž spone od -90 do +10 mV, čemur sledi (2 ms) nazaj na nivoju -90 mV. To je razvidno, da v odgovor na povečanje membranski potencial za pozitivne vrednosti pride hitro (v delčku milisekunde) odprtine natrijevega kanala (aktiviranje faza). Vendar pa v približno naslednjem milisekundo se natrijevih kanalov samodejno zapre (inaktivacija faza).

Bodite pozorni na odprtje kalijevih kanalov. Odpirajo počasi in dosežejo svojo največjo odprtino po natrijevih kanalov je skoraj popolnoma zaprt. Takoj po odprtju kalijevih kanalov ostanejo odprta v celotnem obdobju, ohraniti pozitivno raven potenciala membrane in ne zaprejo do membrane potencialne donose za svoje negativno vrednost.