Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΗΛΕΚΤΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ 1700 – Louigi Galvani Το πρώτο Bio-assay / applied research -Ηλεκτρόνια vs. ιόντα -Ζωική Ηλεκτρική Ενέργεια.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΗΛΕΚΤΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ 1700 – Louigi Galvani Το πρώτο Bio-assay / applied research -Ηλεκτρόνια vs. ιόντα -Ζωική Ηλεκτρική Ενέργεια."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΗΛΕΚΤΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ 1700 – Louigi Galvani Το πρώτο Bio-assay / applied research -Ηλεκτρόνια vs. ιόντα -Ζωική Ηλεκτρική Ενέργεια -Ιοντικοί Δίαυλοι -Ηλεκτρογόνοι Μεταφορείς Ιόντων -Ηλεκτρογόνες Ιοντικές Αντλίες

2 Τα ιόντα ΔΕΝ μπορούν να διαχυθούν εκατέρωθεν των κυτταρικών μεμβρανών F=Z1XZ2 / εr 2 Δύναμη έλξης μεταξύ δύο ιόντων ε=διηλεκτρική σταθερά Ζ1, Ζ2 = σθένη Μοναδιαίο φορτίο e=1.6Χ C Φορτίο μοναδιαίου ιόντος q 0 =ze 0 Ενέργεια που απαιτείται για τη μεταφορά ιόντος Na μέσω της μεμβράνης είναι 60 φορές υψηλότερη από τη μοριακή θερμική ενέργεια. Άρα οι πιθανότητες είναι πρακτικά μηδέν.

3 ΜΟΡΙΑΚΟΣ ΗΘΜΟΣ

4 Δίαυλοι Ιόντων: Μεγάλες διαμεμβρανικές πρωτείνες με υδατανθρακικές ομάδες στην επιφάνεια. ΔΟΜΗ ΔΙΑΥΛΩΝ Νικοτινικός Υποδοχέας Ακετυλοχολίνης *Γονίδια που κωδικεύουν διαύλους έχουν κλωνοποιηθεί *Πρωτοταγής δομή αμινοξέων γνωστή *Μοντέλα δευτεροταγούς δομής (έλικες α, πτυχώσεις β) Σύγκριση πρωτοταγών αλληλουχιών αμινοξέων ίδιου τύπου διαύλων από διαφορετικά είδη και Εντοπισμός περιοχών με υψηλό βαθμό ομοιότητας. Κατασκευή χιμαιρικών διαύλων με γενετική μηχανική Point mutations – μεταλλαξιγένεση σε συγκεκριμένη θέση Διάγραμμα Υδροπάθειας

5 Μοριακή φυσιολογία ιοντικών διαύλων -Ηλεκτροφυσιολογία Εκλεκτικότητα Τασεο-ευαισθησία Μηχανισμός πύλης -Φαρμακολογία Π.χ. μ-κονοτοξίνη -Εξωκυτταρικοι αγωνιστές Π.χ. Ach, glu, 5-HT, σεροτονίνη, GABA -Ενδοκυτταρικοί αγγελιαφόροι Π.χ. ασβεστιο-ελεγχόμενοι δίαυλοι Κ +, Cl - -Ομολογία αλληλουχίας

6 ΔΟΜΗ ΔΙΑΥΛΟΥ

7

8 Νικοτινικός υποδοχέας – δίαυλος της ακετυλοχολίνης Δενδρόγραμμα υποθετικών εξελικτικών σχέσεων μεταξύ των αλληλουχιών των διαύλων των χασματοσυνδέσμων.

9

10 Μέθοδοι Καθήλωσης τμήματος Ρεύματα μεμονωμένων διαύλων

11 Μοντέλα για το άνοιγμα και κλείσιμο των ιοντικών διαύλων Τύποι ερεθισμάτων που ελέγχουν το Άνοιγμα και κλείσιμο ιοντικών διαύλων

12 Μέτρηση δυναμικών με μικροηλεκτρόδια και τασεο-ευαίσθητες χρωστικές

13 Δμx = RTIn[X]i/[X]o + ZxF(Ψi-Ψo) Κατευθυντήρια δύναμη για τη παθητική μεταφορά ουσίας = Ηλεκτροχημική διαφορά δυναμικού εκατέρωθεν της μεμβράνης Ψi-Ψo=Vm (Δυναμικό Μεμβράνης) Όταν Δμx=0, τότε: 0 = RTIn[X]i/[X]o + ZxF(Ψi-Ψo)0 = RTIn[X]i/[X]o + ZxFVm Vm = - RT/ZxF In[X]i/[X]o (Εξίσωση του Nerst) Vm = - 60mV/Zx log 10 [X]i/[X]o (Θερμοκρασία 29.5 C) Vm = - 60mV/1 log /10 = -60 mV (πχ. K + ) Συγκέντρωση Θερμοκρασία Μέγεθος μορίων Εμβαδόν επιφάνειας Μέσο κίνησης μορίων Παράγοντες που καθορίζουν τη ταχύτητα ροής Διαλυτότητα της ουσίας στη λιπιδική μεμβράνη Συντελεστής διάχυσης (πόσο εύκολα κινείται στη μεμβράνη) Συντελεστής διαπερατότητας (Ρχ) Jx = Px ([X]o – [X]in) Moles/cm 2 sec ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΒΑΘΜΙΔΩΣΗ

14 Μεμβρανικό Δυναμικό Κλίσεις Ιοντικών Συγκεντρώσεων Μέτρηση του Vm σε επίπεδη λιπιδική διπλοστοιβάδα E Χ = - Εξίσωση Nernst RT ZF [Χ+]ι[Χ+]ι [Χ+]ο[Χ+]ο In

15 E Χ = - Εξίσωση Nernst RT ZF [Χ+]ι[Χ+]ι [Χ+]ο[Χ+]ο In -Η κυτταρική μεμβράνη είναι κακός αγωγός-υψηλή αντίσταση -Οι ιοντικοί δίαυλοι δρουν ως μοριακοί αγωγοί ιόντων -Στην ισσοροπία: Δυναμικό διάχυσης=Δυναμικό Nernst -Στην ισορροπία: Δυναμικό Nernst =Δυναμικό ισορροπίας Ek = [K + ] i [K + ] o (-58 mV)log -Στους 25 ο C RT/F είναι 25mV, -Η σταθερά μετατροπής νεπέριων λογάριθμων σε λογάριθμους βάσης 10 είναι 2,3. R= σταθερά αερίων Τ= θερμοκρασία σε Kelvin Z= σθένος Κ F= σταθερά Faraday V rev = - RT F P K [K + ] i P K [K + ] o In P Na [Na + ] i P Na [Na + ] o P Cl [Cl - ] o P Cl [Cl - ] i Εξίσωση GHK – σταθερού πεδίου

16 Ηλεκτρικό μοντέλο Νόμος του Ohm: V = I R = I/G V m = mV I m = amps R m = ohm X cm 2 G m = siemens/cm 2 Ix = Gx ( Vm – Ex ) Κινητήρια δύναμη = Gx ( Vm – Ex )

17 Νευρικά κύτταρα Μυικά κύτταρα ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΙΕΓΕΡΣΗ – ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

18

19

20 Κλιμακωτά δυναμικά

21 Ουδός και η απόκριση “όλα ή τίποτα” Δυναμικά ενέργειας

22 Διάδοση Δυναμικού Ενέργειας Δυναμικό ενέργειας σε εμμύελο και αμύελο άξονα


Κατέβασμα ppt "ΗΛΕΚΤΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ 1700 – Louigi Galvani Το πρώτο Bio-assay / applied research -Ηλεκτρόνια vs. ιόντα -Ζωική Ηλεκτρική Ενέργεια."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google