Ход работы. Нажмите клавишу R, чтобы вернуться в меню, и последовательно заменяйте наружную концентрацию [K]o на одну из искомых величин (1мМ

Нажмите клавишу R, чтобы вернуться в меню, и последовательно заменяйте наружную концентрацию [K]o на одну из искомых величин (1мМ, 3,1мМ и т.д). После каждой замены концентраций ионов нажимайте клавишу В, чтобы определить величину ПП₀. Цифры записывайте в рабочую тетрадь, чтобы затем по этим цифрам построить график. Затем постройте в Вашей рабочей тетради график зависимости ПП₀ от наружной концентрации калия у аксона кальмара. Для этого - по оси абсцисс отложите натуральный логарифм наружной концентрации калия ln[K]o, по оси ординат - значение ПП при соответствующей концентрации [K⁺]_o. Постройте на том же графике аналогичную зависимость ПП₀ от [К]_о для мембраны астроцита, у которого:

pK_leak=1, а pNa_leak=0.

Объясните, чем обусловлены различия в двух кривых К-зависимости ПП – для мембраны нейрона и астроцита

Контрольные вопросы по 1, 2 и 3 заданию (для письменных ответов в теттради)

1. Перечислите факторы, от которых зависит мембранный потенциал клетки.

2. Дайте определение понятию "равновесный потенциал" для данного иона.

3. Являются ли вычисленные ППодля аксона кальмара и для клеток астроцитов нейроглии равновесными потенциалами для ионных потоков какого-либо из трех ионов (натрия, калия или хлора) у данных объектов и почему?

4. У гиппокампальных нейронов ПП составляет - 70 мВ, а равновесный потенциал по хлору составляет - 65 мВ. Если на постсинаптической мембране у такого нейрона под действием тормозного медиатора откроются постсинаптические хлорные каналы, то как будет выглядеть тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП) - как деполяризационный или гиперполяризационный сдвиг МП? Объясните, почему.

4 задание. Исследование характера пассивных ионныхтоков через мембрану.

В эксперименте имеется возможность не только измерять имеющийся у клетки потенциал покоя, но и манипулировать (изменять) ПП, пропуская ток через мембрану клетки. Для этого в клетку вводится два микроэлектрода: один - для пропускания тока (его называют "токовым"), второй - для регистрации сдвигов мембранного потенциала (его называют регистрирующим.)

Для того, чтобы понять, как будет меняться потенциал на мембране при пропускании через мембрану электрического тока, физиологи уподобили мембрану клетки элементам обычной электрической цепи и предложили эквивалентную электрическую схему мембраны. Действительно, известно, что мембрана клетки состоит из двойного слоя фосфолипидов, который является изолятором для элекрического тока, но способен разделять и накапливать на своей наружной и внутренней поверхности разные по знаку электрические заряды. Таким образом, мембрана клетки ведет себя как сферический конденсатор. Это значит, что мембрана обладает электрической емкостью, которую обозначают также, как в физике электричества буквой С и выражают в единицах емкости - фарадах. Кроме того, мембрана способна пропускать через себя электрический (ионный) ток, благодаря наличию в составе мембраны особых интегральных белковых молекул, способных образовывать поры для прохождения ионов через мембрану (это - ионные каналы). В составе мембраны существует множество разных типов ионных каналов (в том числе - особые каналы, которые называют каналами пассивной проводимости мембраны или каналами "утечки" электрического тока). Каналы "утечки" являются потенциал- не чувствительными каналами, то есть находятся всегда (независимо от изменений потенциала на мембране) в открытом состоянии. Эти каналы пропускают преимущественно ионы калия, и в значительно меньшей степени - другие катионы (в том числе - натрия). Это значит, что у мембраны в состоянии покоя имеется электрическая проводимость g м (в основном, для ионов калия), за счет прохождения ионов калия по постоянно открытым каналам утечки. Такую пассивную электрическую проводимость g мембраны можно выразить и в обратных величинах - как электрическое сопротивление мембраны Rм=1/g, в Омах. Таким образом, элементы электрической цепи мембраны могут быть представлены как параллельно подключенные емкость (С) и сопротивление (R) мембраны. При пропускании тока I через такую R м C м-цепь мембраны сдвиг мембранного потенциала будет описываться законом Ома: Vм = I.Rм. Это соотношение широко используют в электрофизиологическом эксперименте, когда, пропуская через мембрану клетки известный по величине ток I, и, измеряя сдвиг мембранного потенциала V _M, можновычислить т.н. "входное" сопротивление мембраны (сопротивление для входящего тока R_вх).

В данной программе мы будем исследовать, как и на какую величину сдвигается V_M при пропускании через мембрану разных по величине и направлению электрических токов.