1625915648-5ed1152c004edfe493dad6e5388afaf3 (843956), страница 88
Текст из файла (страница 88)
(!скола из увеличения>;н, этот ток иргкра>лается ири гбб мВ иглеици а>и рзщи>лесин )йр>и.гз л:>я )чгз' (Еь,). При !м, сила, обус.и>алсниая >лектричгт >гик> г>отсиди»»г>л>. Ранит> ио величине и противоположна ио ищц»имлщиио силе, го.>лалзсмой грязи>игом концентрации, гак чп> суммарного иатрисво>о тока иет. ))ри си(с Г>алычей лспо щризации исразя из этих г'>ьт стаиоиится больин второи, и ионы гчз изчинзгот выход»ть из клетки наружу, тем самь>м изменяя направление тока ()олобным обраюм ГЛАВА 14. Ионные токи 3.3ф:. Смещенный потенциал -бб Рис.
14 В Блок-схема экспериментальной установки для реп<страции тока на клетках в условиях фиксации потенциала (а) и результат измерения тока, протекающего через мембрану при смещении потенциала до 0 мВ относительно поддерживаемого потенциала, равною -60 мВ (б). Сдвиг мембранного потенциала относительно поддерживаемого показан красным цветом Резюме 1. Если оппсыл»гь;снчлрк >с(ъос (нн>с»сикс мембраны к и тки обык»оке>33)ым .(ифф< )н нци >лл<икм ур»щ<щ1нси л)н общего пн,», нжунещо через мемор»ну, тп и <луч»с, когд» особенности в<.<ходхицего тока оирсдсл)потея тем, что его коси илами служат ионы К . По мере деиоляри ицин мембраны силы электрического иола, которьи стремятся удержать К внутри клетки, ухц иьшзктп я, что<>рок<Злит ко В«болыиему ир<обладзнию изиравлсииых изружу си.), обугловлсниых грздигитом кони< итрзцни К' :-)ксиерим<чпы с заменой попок и иолучеиныс ре.
зультаты трсбов»ли иез;и(исимых исследований с селектнниым блокированием рззчичиых ионных ка)илов..'Зги поиски уве<(чзлись успехом, и схоЛные криВые Оыли 330л\'чсцы. кОГлз вместо замены 13ОнОВ <ци1- мщ!533313 В>хсокоссл<к)н е<31 ц' СОСЗ>33 ш113<я. ЙЛ Охи ру 1О- иии ипииьн кзизлы. Иаиример, ири введении в исрфузиоииый раствор, окружш<пций кле>ку тстролотоксина (') !'Х) ялз я)и>некой рь<бы и>добр>охз .
ои возлейстнУст то >ько иа иаРастаине)(л „НР<ни мыл щ<е ири д<иоляризации мембраны. Его.)фф<кг крайис специфичен. Тстро><ото<<сии ис влияет на лалисную <ВХШОЛИМПСт<к бОЛСС Г<ИО, ОИ Лажс И< ОСОб< ИИО ИОЛавЛЯС<' фУИКЦИК) )СХ (ИТР!Л'КЫХ КЮ!ЗЛОВ. КОТОРЬЦ' Д<йстнук>т н покоящейся мсмбрзис (а гакж< ка<илов, акти<)яру< мых л(сдиаторзми) (рис. 14.7, сс). )< тро><оток- СНИ бЛОКИругт ТОЛЬКО ИО)И Икскиуи> ИРОВОдИМОгтв8)хи которая гпшн»я<пса ири дш>о)иризации. Друго< вещсгтво ..
т<тр<к>ти)13<ммоиий (Т):3!) <ищакляпг калисВук> прокод<<мо< гь, щырастакнцу<о ири де(юляризации, >и) только тогла. котла ввслсио ниутрь зк<оиз (рис. 14.7. б); оио и< кли)и( и» Кл . 1!Збирзтсльшусть действия фармаколоп<чгских сосдиисний позволила установить 11 друГН(' л('та.и<. )!З>1!н<хи'р, кОГлз Вну'Грь аксона вводят ироиззу ферме)п, рзси<гилякнций белки, -- оиа избирательно иаруи»нт ниактина<<и(одл,.
Посзс обработки зксо(и ироиззой на<риевый ток »»- растает обычиым образом, ио потом ие сиздаст: <н( остзетс>1 большим в и дише ее<то времени дсиоляриз»ции. )!ервый сдслаииьн) <и <)того ныщ>д ззклк>чал- ГЯ К ГОМ, ЧтО ВКЛКШСИИС И ВЬ)ЛЛК>ЧСИИЕ Дн> атО Дна исзавигимых иро><сссз. Второй вывод осиовынался иа следующей лополинтсльиой ш(форзиции, известной биохил(икам. ))роиаза пр<дстакляст <'обой ломил< кг из 11 ферментов.
1!оследовзтельиос вксдсши кзждого из них В к»< тку 13(и(зази), '<тп к и 3б)нрзт< лы1Ол1)' )щ)уи>сник> инактивации д,, привод)п только вы дени< В-щелочной проп азы. (!Оскольку ои» селек)ивно отик иляет ар>инин от белковой цепочки, было (и>стулироваио, гго инактивациониьн ворота)хз -лаиила((рслстзвляю) собой аргииии. >3(тя игслсдования кл<пок тзкж< исиользовзли м<- тод фиксации иотгици;иа к некоторой ливии)>икзции (риг.
11.8), ч(о позволило,ирсгистрир<шать ио(и>ьи. токи, раздели< к из компоненты и и»к»рить Вольтам>к риые характсристи>,и как мсмбрзны, тзк и отл<.льиых ионных толов. Нро(<"кзкнцих через мембрану. Реву)штаты:Них:)лсигриме<пок и)ищсмоистрир<иали щяшци(иильцос схо>3<) Во дзинь)х. Нолуч< иных иа аксонах и и:и>лировзииых клетках, ! )а риг. 14.8, а прсдгтзвлеиа ириициииалыия сх<л(а фиксации иопициа)и и и инреиия п>ков иа клетке (грани(пс с рис !4.1 иримсии) сл ы и> к ах< оиу ю>л< х(ар» ), з (и р<>с, 14.8, 6 1(О 1»ма<3 )хн зультат и»мере>(ия ток)>, протек ан(кто через мембрану изолиронзниой к»с> ки (срз)пигг«рис. 14.2 приме)ипсльно л зкгоиу кз>ьмарз).
ф$4-(. РАЗДЕЛ й. Общая физиология возбудимых тканей ио(сипи(1(1 б\лез ращ'п юи1Г!апт!ь (мкист(ия и>миии('пта урлиигпия булс> репа пулю, а опию!цапая булг! щнт(встгт!инщть ионным ппщм. !щ(у!Ю!л( через мсмбрп!у. 2. 1>ьа ра,>рабион! мсппл фиксюпщ попчщ!щла. ио!яи>ля кипий пзмгрн ! ь гок, теку>пий чг!н з мембр шу, при и и бы ю (Киь>р>>к(ип, чп> вмгршп!й шк щцхлглястсн пои !мп !щпищ, а нылоля!пой п(им ли калия. Вопросы дпя повторения 1, 1!юши!пи уравнение ллн обще(о >ока >(1,(щ! и> в ппкщ и рсз ли л>Крапу. 2. 11а чем основывается >и>зл>ож>п>сп измерения иопиых п>ков.
т(ъущих через мембрю(у? 3. л!п> !акис мс>пл фикс п(ип потопи>щла и каковы с>о возлнокиости? ! 1йции уйтс схему ме(ола фпк( ацип ооп(пиища прим(" ииплыю к акопу. Как оиа рабопкт? б Кзк м(т(щпч(сю>.>ар( гнет!и!ро(ыя, !«>иный тпк> Ч>о з акое поддерживаемый >ю ! с>щиж> (1и>!(!и>К р(цсп1ги!), смещею!ый потеиииал, ток ирп !ищлсржщ!немом потенциале> Нярпсупп !(рииук> иипиогп (пки и рсз ли мбраиу и >слово ях фиксации иопицпаг ь 6. К и; и киви пжп ил( и>пфщ(пруюп и ин кривой, отражахяцси пзмеисп1ц' ионного >ока через мел>брзиу в условя ял фиксаа!и ио!сцапала? 7.
! !ирисуйп кривыг па(р(и впй и калиевой и!ниющ!мо(ти и >еорсп!ч( скй ю !н копы рукиши пот(напала лгйогвия й. 1(о(акис ин1рисвая пропилим(кть п как о1и ля и5!ется при смс!пеппи мембранного потенциала? 9. я!о такое калиевая провозимо(ть и кю( (я!а меняется при смещении мсмбраши>го по!сш1пала? 10. Расскажи >с об избирательном блокировании иатрисвых и калиевых каналов. ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛЛЗМАТИЧЕСКОй 6 '-' ': ':: МЕМБРАНЫ КЛЕТОК МЕТОДОМ РАТСН-СЮМР У метода Фиксации потенциала появились дополнительные экспериментальные возможности после разработки метода внутриклеточного диализа и, позднее, метода ра10))-с)агпр. При использовании метода внутриклеточного диапиза кпетка помещалась в коническую пору тефлоновой перегородки перфузионной камеры, после чего со стороны узкой части конуса мембрана разрывалась. Таким образом, одна часть камеры контактировала с внешней стороной мембраны„а другая — с внутренней.
Это позволило изучать токи, протекающие через мембрану, в условиях изменения не только внекпеточного, но и внутриклеточного раствора. Модификации метода значительно упростили выполнение исследований. Подлинный расцвет исследований мембран кпеток дал метод ра(с))-01агпр, который позволил регистрировать на изолированных кпетках потенциалы, токи или одиночные ионные каналы посредством специальной стеклянной пипетки (ра(с))-пипетки), напоминающей микроэлектрод, но имеющей сопротивление от 2 до 10 МОм для разных типов клеток.
Кроме того, метод позволил регистрировать ионные каналы с изолированного кусочка мембраны, который может быть расположен по отношению к отверстию пипетки либо внешней, либо внутренней стороной. 15.1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ФИКСАЦИИ ПОТЕНЦИАЛА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КЛЕТКАМ Х(ПЯ М(Т(ВП1К'1 фНКСЗЦНИ ИОТ(НЦНЩ!З НЗ ЗКСОНЗХ, начавшая 10)имс!шться и 1990-х гг, отгй)ьи!ала и!цюкис иерсислпшы изуч( ния ионных токов, оиа бы «а адекватна голько для аксонов и исслсловщик самих клигок Гл им мет(щом изчзлось нз 20 лиг Позднее..йто время потребовалось нз то, !тобы ириши>гобить мстоа фиксации п(пеициалз к исслсцокаииям клеток.
что не улшщлось в связи с тгхиичсскичи тру>п(0(.т>!ли!..'-Э) о свя:щно г тем, что только микроэлск)ролы являлись слииствсииым «за)чиком» позволявшим Ориг(клинить уирзшииощую и репктриру!ощук> аиизрзтуру к мел(бране клсп(и.
Усилия зксисримситзторов сволилищ к тому, чтобы макси мзл!Ян) !ц)п(лзнзпт!>С>1 к >п)«ОВиял! (цашога) ИОГО (к'ООл(новация чстолз фиксации и(птнцизла с исиолыювщш(м микр(пмктрол(ю иш!оср(лствсиио на к.,иткс. Для выиолиеиия экс!Примшпов из кл(ткзх,;). 1!(- ср и Х.Д.Д(ок( (!ДХС!ц Г.
!1.1).1.их, 1971), люли()>и- цировав бол(ю раниюк) инск> К Франка и У!.Тауца (К Ргш!1(, 1.Таис, 1963). разработали м(тол намерения тр>инмсмбрщии>го )Ока, иротскик>щего через ограиичсниь(й учас(ок мембраны клггки. 11собхолимым у(- ЛОВПСМ ЗЛСКВЗП>ОГО ИСИОЛЬЗОВЗИИЯ М(ТОЛЗ ЯВЛЯ(ТГЯ условие иространсппниой фиксации потенциала, т.е. рззногть потенциалов доля(из ичеть заланиук> постояниук> в(личину иа всей Плошали мембраны, через котору!о Про и каст измеряемый п>к. Ме Гол заклк>чался В с>иу(лк)пиж(.
1!з ли мбрзнс (и рвиип щитки Г ио. мощью двух щ>(лсииых в клетку микроэ>чшггролов рспю) рирустгя и фиксируется потенциал. К клсп(е Прижимается (или полсасывастся (юл лавл( нисм) лвуствольнш! Микроииистка, заполненная нормальиь!м р(итвороч, 1!олклк>чснная к исй независимая следящая гистсмз фикгируст Потенциал в объеме мсжлу кончиком л(икроиниеткп и мембран>й из пулевом уровне. 1! рсзульгзте на вь!холе сл(дящей системы образуется сигнал, ироиорциоиальный величине тока и рез участок мембраны, оц)аиичснный площадью се!сиия микропииетки.