Pont annyi, amennyit beleteszel.



Loading


Ioncsatornák

Előadó: Dr. Várnai Péter

Ioncsatornák osztályozása

Az ioncsatornák osztályozásának szempontja:

  • Töltéshordozó alapján: Na+, Ca2+, K+ stb., vagy nem specifikus
  • Kapuzás mechanizmusa: Ligandfüggő (=ioncsatorna receptor), Feszültségfüggő, Mechanoszenzitív - Lehet kombinált is, Háttér (Nincs kapu; konstitutívan aktívak)
  • Energetikailag: passzív transzport Iion=1/R*(Em-Eion)

Ioncsatornák vizsgálata:

Voltage clamp (feszültségzár) technikával

Ábrán: Az 1. jelű elektródával mérjük a membránpotenciált. A csatorna nyitásával az ionáram hatására a membránpotenciál megváltozik. A 2. jelű elektródán kompenzáló

áramot juttatunk a sejtbe, hogy a membránpotenciált állandó értéken tartsuk. Ennek az áramerősségét mérjük, ez az áramerősség egyenlő a csatornákon átjutott ionárammal.

Patch clamp technikával:

A mérés maga megegyezik a voltage clamp technikával; előnye, hogy a pipetta szájába nagyon kis terület fér bele, így akár egyetlen csatorna áramát is mérhetjük.

Inaktiváció

A csatornák állapotai: zárt, de aktiválható → nyitott állapot → zárt, inaktív állapot

Akkor is bekövetkezik az inaktiváció, ha az aktiváló esemény még fennáll; ebből az állapotból a visszatérés hosszú időt (10-100 ms) vesz igénybe. (Aktiváció és inaktiváció ~1-2 ms)

Ioncsatornák konduktanciája

Feszültség-áramerősség diagramon az egyenes meredeksége megadja az ioncsatorna konduktanciáját.

Genetika

Az ioncsatornák génjei felderíthetőek; egyes alegységeit, részleteit azonosítani lehet a genomban. A szándékos vagy spontán mutáció eredményei vizsgálhatók.

Az akciós potenciál

  • Gyors depolarizáció.
  • A membránban terjed.
  • Csak ingerlékeny sejtekben: idegsejtek, izomsejtek, egyéb sejtek, pl. egyes mirigysejtek.
  • Az akciós potenciálhullám alakja jellemző a sejtre.
  • Feltétele, hogy a küszöbpotenciált elérje a depolarizáció; ha nem éri el, nem jön létre akciós potenciálhullám; ha igen, mindig ugyanolyan akciós potenciálhullám jön létre.

Az akciós potenciálhullám kialakulásához szükséges ioncsatornák:

  • Feszültségfüggő Na+ csatorna: Küszöbpotenciál: Ek=-50 mV, Gyors aktiváció és inaktiváció
  • Feszültségfüggő K+ csatorna: Küszöbpotenciál: Ek=-50 mV, Lassan aktiválódik, nem inaktiválódik

Az akciós potenciálhullám lefolyása

  • A küszöbpotenciál (-50 mV) elérésére kinyitnak a gyors feszültségfüggő Na+ csatornák.
  • A megnövekedett Na+ permeabilitás hatására Na+ áramlik be a sejtbe.
  • A beáramló Na+ tovább csökkenti a membrán polarizáltságát, újabb Na+ csatornákat nyitva ki. A folyamat öngerjesztő mindaddig, amíg az akciós potenciálhullám csúcsán a Na+ csatornák bezárnak.
  • A K+-csatornák kinyitnak (Csak most, mert lassan aktiválhatóak). A kiáramló K+ repolarizálja, sőt hiperpolarizálja a membránt.
  • A K+ csatornák lassan bezárnak, visszaáll a nyugalmi membránpotenciál.

Az akciós potenciálhullámot befolyásoló tényezők:

  • Extracelluláris szabad Ca2+ koncentráció
  • A [Ca2+] csökkenése negatív irányba tolja el a küszöbpotenciált; extrém esetben inger nélkül elindul az AP
  • Extracelluláris [K+]
  • Kis [K+] hatására lassú a repolarizáció
  • Lokális érzéstelenítők

Refrakter periódus

Az a periódus, amikor nem lehet újabb akciós potenciálhullámot kiváltani. Abszolút refrakter periódus: nem aktiválatóak a Na+ csatornák. Relatív: a membrán hiprerpolarizációja miatt csak nagyobb ingerrel váltható ki akciós potenciálhullám.

Az akciós potenciálhullám vezetése

Elektrotónusos potenciál, Térkonstans: az a távolság, ami alatt a membránpotenciál e-edrészére csöken (~37%). Az intracelluláris ellenállás növelésével csökken; a vezetés rosszabb lesz. A membrán ellenállásának növelésével nő; a vezetés jobb lesz.

Azokon a pontokon, ahol a membránpotenciál eléri a küszöbpotenciált, kinyitnak a feszültségfüggő Na+ csatornák → ott is kialakul az akciós potenciálhullám. A térkonstans növekedésével távolabb van a legtávolabbik pont, ahol még újabb akciós potenciálhullám kialakulhat → evolúciós cél a térkonstans növelése. Transzmembrán ellenállás növelése → myelinhüvely.


Más nyelveken
Oldal fordításai:
QR Code
QR Code Ioncsatornák (generated for current page)