Bilgi

Hiperpolarizasyon fizyolojisi

Hiperpolarizasyon fizyolojisi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ders kitabımda potasyum voltaj kapılı kanalların kapanmasından sonra ve hiperpolarizasyon sırasında potasyum sızıntı kanallarının pasif olarak potasyum girişine izin verdiği ve bunun hücreyi normal polarize durumuna döndürdüğü belirtilmektedir. Potasyum iyonlarının hücreye elektrokimyasal gradyanına karşı neden gireceğini anlamıyorum?

Ders kitabı alıntım:

Hiperpolarizasyon sırasında: Sızıntı K+ Kanalları, K+ iyonlarını içe doğru sürerken, membran potansiyelini hiperpolarize durumdan dinlenme durumuna sürme eğilimindedir.


Bunu pek çok durumda böyle sorularla söyleyemem…

Ders kitabınız yanlış.

Bir hücrede tipik bir potasyum ters potansiyeli ~-90 mV'dir. Voltaj kapılı potasyum kanalları yoluyla hiperpolarizasyon asla bu ters potansiyelden daha negatif olamaz.

Bir yama kelepçesi elektrotu aracılığıyla hücreye erişimi olan bir deneyci, voltajı potasyum ters çevirmesinden daha negatif olarak ayarlayabilir, bu durumda gerçekten de potasyum akacaktır. konsantrasyon gradyanına karşı elektrik potansiyeli nedeniyle hücreye girer. Bu çok olumsuz potansiyellere tek başına potasyum kanallarını kullanarak ulaşmak mümkün değildir.

Tipik bir hücre için, dinlenme zar potansiyeli daha çok -70 mV'ye benzer. Bu dinlenme potansiyeli, potasyum içeren "sızıntı iletkenliği" nedeniyledir. ama aynı zamanda diğer iyonları da içerir. Sodyum/potasyum geçirgenliği oranı tipik olarak 1:20 civarındadır; potasyum baskındır, ancak diğer iyonları görmezden gelemezsiniz. Ders kitabınız için daha doğru bir değiştirme ifadesi şöyle olacaktır:

Sızıntı iletkenlikleri, iyonların net pozitif akışı içe doğru olduğu için membran potansiyelini hiperpolarize durumdan dinlenme durumuna sürme eğilimindedir.

Hatta dinlenmede, her zaman yavaş bir potasyum sızıntısı bulacaksınız dışarı hücrenin. Hücrenin dinlenme halinde dengede olmasının nedeni, hücreden dışarı sızan bu sızıntının net pozitif yük akışıyla mükemmel şekilde dengelenmesidir. içinde hücreye; bu çoğunlukla sodyumdur, ancak kalsiyum gibi diğer iyonlar da olabilir (hücreden çıkan klorürün de net pozitif yük olduğunu unutmayın).

Sodyum kaçak akımının bir kısmı belirli sodyum kaçak kanallarından geçer, ancak sodyum konsantrasyon gradyanını kullanan yardımcı taşıyıcılar da katkıda bulunur.


Ren, D. (2011). Nöronal uyarılabilirlik ve ritmik davranışlarda sodyum sızıntı kanalları. Nöron, 72(6), 899-911.


Depolarizasyon ve Hiperpolarizasyon Arasındaki Fark

Sinir sistemindeki sinyallerin iletimi, elektriksel darbeler şeklinde gerçekleşir. Bu elektriksel uyarılar sinir hücrelerinin zarında üretilir. Elektriksel uyarıların sinir hücreleri aracılığıyla iletilmesinde farklı tipte iyon kanalları yer alır. Tipik olarak, sinir hücresi zarının dışındaki sodyum iyonu konsantrasyonu yüksekken, sinir hücresi zarı içindeki potasyum iyonlarının konsantrasyonu yüksektir. Bu aşamadaki potansiyel, dinlenme zarı potansiyeli olarak bilinir. Depolarizasyon ve hiperpolarizasyon, istirahat membran potansiyelinin iki varyasyonudur. NS asıl fark depolarizasyon ve hiperpolarizasyon arasındaki depolarizasyon istirahat zar potansiyelinde bir azalmayı ifade ederken hiperpolarizasyon istirahat zar potansiyelinde bir artışı ifade eder.

Kapsanan Kilit Alanlar

Anahtar Terimler: Aksiyon Potansiyeli, Depolarizasyon, Hiperpolarizasyon, Dinlenme Membran Potansiyeli, Sodyum İyonları, Eşik


Nörotransmitter Salınımı

Bir aksiyon potansiyeli akson terminallerine ulaştığında, sinaptik uç ampulün zarındaki voltaj kapılı Ca2+ kanalları açılır. Uç ampulün içindeki Ca2+ konsantrasyonu artar ve Ca2+ iyonu, nörotransmiter veziküllerin dış yüzeyindeki proteinlerle birleşir. Ca2+, vezikülün presinaptik membranla birleşmesini kolaylaştırır, böylece nörotransmiter ekzositoz yoluyla hücreler arasındaki küçük boşluğa salınır. sinaptik yarık.

Sinaptik aralığa girdikten sonra, nörotransmiter kısa mesafeyi postsinaptik zara yayar ve nörotransmitter reseptörlerine bağlanabilir. Reseptörler, nörotransmitter için özeldir ve ikisi bir kilit ve anahtar gibi birbirine oturur ve bu nedenle bir nörotransmitter, diğer nörotransmitterlerin reseptörlerine bağlanmaz (Şekil 12.4.1).

Şekil 12.4.1 – Sinaps: Sinaps, bir nöron ile onun hedef hücresi (mutlaka bir nöron olması gerekmez) arasındaki bağlantıdır. Presinaptik eleman, Ca2+'nın vezikül füzyonuna ve nörotransmitter salınımına neden olmak için ampule girdiği aksonun sinaptik uç ampulüdür. Nörotransmitter, reseptörüne bağlanmak için sinaptik yarık boyunca yayılır. Nörotransmitter, enzimatik degradasyon, nöronal geri alım veya glial geri alım yoluyla sinapstan temizlenir.


Koku Ampulünün Granül Hücrelerinde Hiperpolarizasyonla Aktifleşen Akımlar ve Alt Eşik Rezonansı

Nöral devre salınım dinamiğine önemli bir katkı, hiperpolarizasyonla aktive olan akımların devam eden aktivasyonu ve inaktivasyonudur (benH). Ağ senkronizasyon dinamikleri, koku sinyallerinin ana koku ampulü (MOB) ve aksesuar koku ampulü (AOB) tarafından ilk işlenmesinde önemli bir rol oynar. Fare koku ampulünde, bunu gösteriyoruz benH olfaktör ampuldeki en belirgin inhibitör nöron olan granül hücrelerde (GC'ler) bulunur ve benH GC'lerde eşik altı rezonansın temelini oluşturur. özelliklerine uygun olarak benHakımlar, hücre dışı K + konsantrasyonundaki değişikliklere ve bir bloker olan ZD7288 (4-etilfenilamino-1,2-dimetil-6-metilaminopirimidin klorür) duyarlılık sergiledi. benH. ZD7288 ayrıca GC'lerin hiperpolarize olmasına ve giriş dirençlerini artırmasına neden oldu, bu da şunu düşündürür: benH GC'lerde istirahatte aktiftir. cAMP'nin hücre içi çözeltiye dahil edilmesi, benH MOB'da daha az negatif potansiyellere, ancak AOB'de değil, farklı alt birim bileşimine sahip kanalların aracılık ettiğini öne sürüyor benH bu bölgelerde. Ayrıca, olgun GC'lerin sergilediğini gösteriyoruz benHteta frekans aralığında (4-12 Hz) bağımlı eşik altı rezonansı. MOB'daki diğer bir inhibitör alt tip olan periglomerüler hücreler, benHDelta aralığında (1-4 Hz) bağımlı eşik altı rezonans, asıl nöronlar, mitral hücreler, sergilemezler. benH-bağımlı eşik altı rezonansı. Önemli olan, benH GC'lerdeki rezonansın gücü ve frekansının yanı sıra boyut, doğum sonrası gelişimsel bir ilerleme sergiledi ve bu gelişimin benH GC'lerde, duyusal girdi entegrasyonuna ve salınımlı devre dinamiğine katkılarına farklı şekilde katkıda bulunabilir.

Anahtar Kelimeler: HCN granül hücre nörogenezi koku ampul rezonansı.

Rakamlar

Hiperpolarizasyonla aktive olan katyon akımlarının özellikleri…

OB'nin GC'lerinde hiperpolarizasyonla aktive olan katyon akımlarının özellikleri. A , Sol,…

Voltaj bağımlılığı ben H…

Voltaj bağımlılığı ben H ve hücre içi cAMP'ye duyarlılık. A , Gerilim-kelepçe…

ben H GC'lerin içsel özelliklerine katkıda bulunur. Üst iz, Akım kıskaç tepkileri…

katkısı ben H ile…

katkısı ben H GC'lerde rezonansı eşiğin altında tutmak için. A , Üst, Gerilim…

AOB'deki eşik altı rezonans…

AOB ve MOB GC'lerdeki eşik altı rezonansı, farklı voltaj bağımlılıkları sergiler. A…

Doğum sonrası gelişim ve eşik altı rezonans…

MOB GC'lerde doğum sonrası gelişim ve eşik altı rezonans. A , Sol, Diyagram…

PGC'ler, ancak MC'ler değil, sergiler ben H MOB'da aracılı eşik altı rezonansı.…


Queer Akımı ve Kalp Pili: Nöronlarda Hiperpolarizasyonla Aktive Edilen Katyon Akımı

Makrofaj polarizasyonu, makrofajların uzayda ve zamanda belirli bir noktada nasıl aktive edildiğini ifade eder. Makrofajlar, mikroplardan, hasarlı dokulardan ve . Devamını oku

Şekil 1: Makrofajların monositlerden gelişimsel düzenlenmesi. (a) Monositler tarafından dokuların veya enflamatuar bölgelerin tohumlanmasını üç sonuç takip edebilir: ölüm, sabit ikamet ve wi'nin birbirine karışması.

Şekil 2: Makrofaj polarizasyonu üzerine araştırma zaman çizelgesi. Alan kısıtlamaları nedeniyle tüm birincil makalelere burada atıfta bulunulmamıştır. Önemli bulguların ve ilerlemelerin seçimi, yazarın yorumunu temsil eder.

Şekil 3: Dışsal ve içsel faktörler makrofaj polarizasyonunu kontrol eder. (a) M2 makrofajlar ve (b) M1 makrofajlar, gelişimleriyle bağlantılı bazı faktörlerle birlikte gösterilmiştir. Belirtilmelidir .

Şekil 4: TNF, önemli bir M2 karşıtı faktördür. Makrofajların TNF'ye maruz kalması M2 polarizasyonunu iki düzeyde bloke eder: (a) makrofajlar üzerindeki doğrudan etkileri yoluyla ve (b) TNF'nin dolaylı etkileri yoluyla.


Konferanslar ve Toplantılar

Çevre Tıbbı Merkezi Bahar Araştırmaları Sempozyumu

  • Yer: Fort Collins, CO
  • Sponsor: Colorado Eyalet Üniversitesi Çevre Tıbbı Merkezi
  • Racine ML, et al., İnsanlarda hipoksik egzersiz sırasında vasküler hiperpolarizasyonun artmış iskelet kası hiperemisine minimal katkısı (Poster)

Lisans Araştırma Konferansı Kutlaması

  • Kunkel, M ve ark., Genç erişkinlerde dereceli el kavrama egzersizi sırasında önkol kan akışının düzenlenmesinde ve oksijen tüketiminde sempatik sinir sisteminin rolü

Üniversite Başarıları, Veterinerlik ve Biyomedikal Bilimler Fakültesi

Deneysel Biyoloji

    • Crecelius AR, et al., Sağlıklı insanlarda reaktif hiperemide vasküler hiperpolarizasyon, nitrik oksit ve prostaglandinlerin rolü (Poster Oral Özel Konu – Kardiyovasküler Bölüm)

    Gabor Kaley Profesyonel Fırsat Ödülü, Amerikan Fizyoloji Derneği

    • Kirby BS, et al., İnsanda egzersiz sırasında intravasküler ATP: iskelet kası perfüzyonu için kritik rol (Poster)
    • Kirby BS, et al., Hafif egzersiz sırasında endotel bağımlı vazodilatasyonun arttırılması, post-junctional α-adrenerjik vazokonstriksiyonu köreltir (Poster)
    • Richards ve diğerleri, Sağlıklı yaşlı erişkinlerde bozulmuş hipoksik vazodilatasyon: vasküler tonusun değiştirilmiş sempatoadrenal kontrolünün rolü (Poster)

    Lisansüstü Öğrenci Ödülü, Nöral Kontrol ve Otonom Düzenleme Bölümü

    Colorado Eyalet Üniversitesi'nde Kardiyovasküler Araştırma: Moleküller, Modeller ve İnsanlık

    • Yer: Fort Collins, CO
    • Sponsor: Colorado Eyalet Üniversitesi Araştırmadan Sorumlu Başkan Yardımcısı
    • Crecelius AR, İnsanlarda Vasküler Ton ve Oksijen İletiminin Bütünleştirici Sinyal Yollarını Anlamak (Davetli Sunum)
    • Crecelius AR, et al., Sağlıklı insanlarda reaktif hiperemide vasküler hiperpolarizasyon, nitrik oksit ve prostaglandinlerin rolü (Poster)
    • Racine ML, et al., İnsanlarda hipoksik egzersiz sırasında vasküler hiperpolarizasyonun artmış iskelet kası hiperemisine minimal katkısı (Poster)
    • Richards JC ve ark., Akut askorbik asit infüzyonu, yaşlı erişkinlerde periferik hipoksik vazodilatasyonu iyileştirir (Poster)
    • Richards JC ve diğerleri, Sağlıklı yaşlı erişkinlerde bozulmuş hipoksik vazodilatasyon: vasküler tonusun değiştirilmiş sempatoadrenal kontrolünün rolü (Poster)

    Üstün Bilimsel Poster Sunum Ödülü, Colorado Eyalet Üniversitesi
    Uluslararası Hipoksi Sempozyumu

    • Richards JC, et al., Akut askorbik asit infüzyonu, yaşlı erişkinlerde periferik hipoksik vazodilatasyonu iyileştirir

    2.lik, Öğrenci Poster Sunumu, Uluslararası Hipoksi Sempozyumu Grubu

    Deneysel Biyoloji

    • Dinenno FA. Yaşlanma ve Hastalığa Nörovasküler Yanıt: Adaptasyonlar ve Müdahaleler (Öne Çıkan Sempozyum – Nöral Kontrol ve Otonom Düzenleme Bölümü)
    • Crecelius AR. Egzersiz Sırasında ATP ile Kas Kan Akışının Düzenlenmesi (Öne Çıkan Sempozyum – Çevre ve Egzersiz Fizyolojisi Bölümü)
    • Kirby BS. Ekstraluminal Nükleotidlerle Vasküler Tonunun Kontrolü (Oturum Başkanı – Kardiyovasküler Bölüm)
    • Crecelius AR ve diğerleri, ATP aracılı vazodilatasyon, insanlarda vasküler hiperpolarizasyon yoluyla gerçekleşir (Poster Sözlü Özel Konu – Kardiyovasküler Bölüm)
    • Crecelius AR ve ark., Vasküler hiperpolarizasyon, insanlarda başlangıç ​​ve kararlı durum egzersiz hiperemisine katkıda bulunur (Poster)
    • Kirby BS, et al., Yaşlı sağlıklı insanlardan elde edilen eritrositler, hemoglobin deoksijenasyonu sırasında ATP salmakta başarısız oluyor (Poster)
    • Kirby BS, et al., Endojen ATP ve insan iskelet kasının kasılmasında sempatik vazokonstriksiyonun modülasyonu (Poster)

    Doktora Sonrası ve Erken Kariyer Araştırmaları Tanıma Ödülü, Nöral Kontrol ve Otonom Düzenleme Bölümü

    • Kirby BS, et al., İnsanlarda iskelet kası kasılmasının neden olduğu hızlı vazodilatasyon mekanizmaları: vasküler hiperpolarizasyonun rolü (Poster)
    • Kirby BS, et al., İskelet kası arter ağı içindeki Miyoendotelyal temaslar: vasküler tonusun farklı kontrolü için potansiyel bir aracı (Poster Sözlü Özel Konu – Kardiyovasküler Bölüm)
    • Richards JC, et al., Askorbik asidin akut oral alımı, yaşlı sağlıklı insanlarda egzersiz sırasında kas kan akışını ve oksijen tüketimini iyileştirir (Poster)

    Düz Kas Yeraltı (SMUG) Uydu Toplantısı

    • Yer: San Diego, Kaliforniya
    • Sponsor: Calgary Üniversitesi Düz Kas Araştırma Grubu
    • Dinenno FA. İnsanlarda İntravasküler ATP ve İskelet Kası Vasküler Tonunun Kontrolü (Davetli Sunum)

    Deneysel Biyoloji

    • Kirby BS. Sempatik ve Endotelyal Düzenlemenin Rolünde Yaşa Bağlı Değişiklikler (Öne Çıkan Sempozyum – Çevre ve Egzersiz Fizyolojisi Bölümü)
    • Crecelius AR ve ark., İnsanlarda adenozin trifosfat aracılı vazodilatasyon mekanizmaları: nitrik oksit ve vazodilatör prostaglandinlerin mütevazı rolü (Poster)
    • Kirby BS ve ark., Kombine nitrik oksit ve prostaglandin inhibisyonunun kasılma kaynaklı hızlı vazodilatasyon üzerindeki etkisi (Poster)

    Rocky Mountain Chapter Yıllık Toplantısı

    • Crecelius AR, ve diğerleri, Potasyum klorür ve adenosin trifosfat aracılı vazodilatasyon, insan önkolundaki nitrik oksit ve prostaglandinlerden bağımsızdır (Poster)

    Deneysel Biyoloji

    • Kirby BS, et al., Yaşlanan insanlarda egzersiz ve eksojen ATP infüzyonları sırasında postjunctional & amp α-adrenerjik vazokonstriksiyon modülasyonu (Poster Oral – Nöral Kontrol ve Otonom Düzenleme Bölümü)
    • Crecelius AR, et al., İnsan önkolunun ritmik mekanik deformasyonu venöz plazmayı [ATP] ve ATP salınımını artırır (Poster)
    • Kirby BS, et al., Yaşlı erişkinlerde egzersiz sırasında bozulmuş ATP salınımı: ilerleyen yaşla birlikte bozulmuş iskelet kası kan akışı için potansiyel mekanizma (Poster)

    Caroline tum Suden Profesyonel Fırsat Ödülü, Amerikan Fizyoloji Derneği

    • Richards JC, et al., Kasılma işinin ve kas lifi alımının insanlarda iskelet kası kan akışı üzerindeki etkisi (Poster)

    Rocky Mountain Chapter Yıllık Toplantısı

    • Richards JC, ve diğerleri, Kasılma işinin ve kas lifi alımının insanlarda iskelet kası kan akışı üzerindeki etkisi (Poster Oral)

    Öğrenci Sunum Ödülü, RMACSM

    Egzersizin Bütünleştirici Fizyolojisi
    Yer: Miami Sahili, FL

    • Crecelius AR, et al., İskelet kasının mekanik deformasyonu insanlarda dolaşan ATP'yi artırır (Poster)

    Deneysel Biyoloji

    • Crecelius AR, et al., Kombine nitrik oksit ve prostaglandin inhibisyonunun hipoksik egzersiz hiperemisi üzerindeki etkisi (Poster)

    Doktora Öncesi Takdir Ödülü, Çevre ve Egzersiz Fizyolojisi Bölümü

    • Crecelius AR, et al., Yaşlı sağlıklı yetişkinlerde askorbik asit yoluyla egzersiz hiperemisinde iyileşme: nitrik oksitin rolü? (Afiş)
    • Kirby BS, et al., ATP aracılı vazodilatasyon yaşlanan insanlarda azalmaz (Poster)

    Sağlıklı Yaşlanma Kolokyumunu Optimize Etmek

    • Yer: Fort Collins, CO
    • Sponsor: Colorado Eyalet Üniversitesi Araştırma Başkan Yardımcısı
    • Crecelius AR, et al., Yaşlı sağlıklı yetişkinlerde C vitamini yoluyla egzersiz hiperemisinde iyileşme: nitrik oksit için önemli rol (Poster)

    1.lik Özet Ödülü, Colorado Eyalet Üniversitesi

    • Kirby BS, et al., Yaşlı erişkinlerde egzersiz sırasında bozulmuş endojen ATP salınımı: ilerleyen yaşla birlikte bozulmuş iskelet kası kan akışı için potansiyel mekanizma?

    2.lik Özet Ödülü, Colorado Eyalet Üniversitesi

    Deneysel Biyoloji

    • Carlson RE, et al., Sempatik vazokonstriksiyonun insanlarda kasılma ve mekanik olarak indüklenen hızlı vazodilatasyon üzerindeki etkisi (Poster)
    • Kirby BS, et al., Exogenous ATP, insanlarda postjunctional a1- ve a2-adrenerjik vazokonstriksiyonu ortadan kaldırır (Poster)

    Doktora Öncesi Takdir Ödülü, Çevre ve Egzersiz Fizyolojisi Bölümü


    DMCA Şikayeti

    Web Sitesi aracılığıyla sunulan içeriğin (Hizmet Şartlarımızda tanımlandığı gibi) bir veya daha fazla telif hakkınızı ihlal ettiğini düşünüyorsanız, lütfen aşağıda açıklanan bilgileri içeren yazılı bir bildirimde bulunarak ("İhlal Bildirimi") belirtilen kişilere bildirin. ajan aşağıda listelenmiştir. Varsity Eğitmenleri bir İhlal Bildirimine yanıt olarak harekete geçerse, bu tür içeriği kullanıma sunan tarafla, varsa, söz konusu taraf tarafından Varsity Eğitmenlerine sağlanan en son e-posta adresi aracılığıyla iletişim kurmaya iyi niyetle girişecektir.

    İhlal Bildiriminiz, içeriği kullanıma sunan tarafa veya ChillingEffects.org gibi üçüncü taraflara iletilebilir.

    Bir ürün veya faaliyetin telif haklarınızı ihlal ettiğini maddi olarak yanlış beyan ederseniz, zararlardan (masraflar ve avukatlık ücretleri dahil) sorumlu olacağınızı lütfen unutmayın. Bu nedenle, Web Sitesinde bulunan veya Web Sitesi tarafından bağlantı verilen içeriğin telif hakkınızı ihlal ettiğinden emin değilseniz, önce bir avukatla görüşmeyi düşünmelisiniz.

    Bir bildirimde bulunmak için lütfen şu adımları izleyin:

    Aşağıdakileri eklemelisiniz:

    Telif hakkı sahibinin veya onlar adına hareket etmeye yetkili bir kişinin fiziksel veya elektronik imzası İhlal edildiği iddia edilen telif hakkının kimliği Telif hakkınızı ihlal ettiğini iddia ettiğiniz içeriğin doğasının ve tam konumunun tanımı, yeterli Varsity Eğitmenlerinin bu içeriği bulmasına ve olumlu bir şekilde tanımlamasına izin vermek için ayrıntı örneğin, içeriği ve sorunun hangi bölümünün bir açıklamasını içeren belirli soruya (yalnızca sorunun adını değil) bir bağlantıya ihtiyacımız var - bir resim, bir bağlantı, metin vb. – şikayetiniz adınız, adresiniz, telefon numaranız ve e-posta adresiniz ile ilgilidir ve tarafınızdan yapılan bir beyan: (a) telif hakkınızı ihlal ettiğini iddia ettiğiniz içeriğin kullanımının iyi niyetle olduğuna inandığınız (b) İhlal Bildiriminizde yer alan tüm bilgilerin doğru olduğuna ve (c) yalan yere yemin etme cezasına tabi olduğuna dair yasa veya telif hakkı sahibi veya bu tür bir sahibin temsilcisi tarafından yetkilendirilmemiş telif hakkı sahibi veya onlar adına hareket etmeye yetkili bir kişi.

    Şikayetinizi aşağıdaki adresten atanmış temsilcimize gönderin:

    Charles Cohn Üniversite Öğretmenleri LLC
    101 S. Hanley Yolu, Süit 300
    Louis, MO 63105


    Hiperpolarizasyon (biyoloji)

    Olarak hiperpolarizasyon (İng. hiperpolarizasyon ) veya hiperpolarizasyon Biyoloji ve fizyolojide, bir duyu, sinir veya kas hücresinin zar voltajının sükunet değeri yoluyla artması olarak adlandırılır, bu da zarın iç ve dış tarafı arasındaki voltajın daha negatif olduğu anlamına gelir. Hiperpolarizasyon, inhibitör sinapsları aktive ederek, belirli iyon kanallarını açarak veya kapatarak veya uyarılabilir zara uygun polaritede bir voltaj uygulayarak gerçekleşir. Hiperpolarizasyon, hücre içindeki potansiyelin daha pozitif hale geldiği depolarizasyonun tersidir. Hiperpolarizasyon, bir ketleme anlamında, bir heyecanı tetikleme eşiğini de yükseltir. Terim, ya repolarizasyon ile eşanlamlı olarak ya da sadece sonraki hiperpolarizasyon sonrası için kullanılabilir.

    Bir hücre zarının uyarılmasına yol açan bir aksiyon potansiyeli bağlamında, tamamlanan depolarizasyon fazından kısa bir süre sonra, voltaja bağlı K+ kanallarının ve Cl - kanallarının açılması başlangıçta repolarizasyon fazına neden olur. potansiyel, yaklaşık −70 mV geri dönüş olan dinlenme potansiyeline düşer ve bu dinlenme potansiyelinin yaklaşık 10 ila 30 mV ila yaklaşık −100 mV altına düşer. Bunun nedeni dinlenme potansiyeline ulaşıldığında potasyum kanallarının kapanmasının uzun zaman alması ve bu süre içinde potasyumun difüzyona devam etmesidir. Repolarizasyonu takip eden bu hiperpolarizasyona “postpotansiyel” de denir. Hiperpolarizasyonun, Na+ kanallarının mümkün olduğu kadar çabuk yeniden uyarılabilir hale gelmesine hizmet edebileceği varsayılmaktadır.

    Fotoreseptör hücrelerde, karanlık akım nedeniyle dinlenme potansiyeli -40 mV civarındadır. Fotonların absorpsiyonu, cGMP'ye bağlı Na+ kanallarının kapanmasına yol açan bir sinyal kaskadı tetikler. Bu da zarın hiperpolarizasyonuna neden olur, bu da dış uyarıyı (ışık) bir elektrik sinyaline (zar potansiyelindeki değişiklik) dönüştürür.


    Elektriksel Olarak Aktif Hücre Zarları

    Vücuttaki çoğu hücre, hücre zarı boyunca bir yük oluşturmak için yüklü parçacıklardan, iyonlardan yararlanır. Daha önce, bunun kas hücrelerinin nasıl çalıştığının bir parçası olduğu gösterilmişti. İskelet kaslarının uyarma-kasılma eşleşmesine dayalı olarak kasılabilmesi için bir nörondan girdi alınması gerekir. Her iki hücre de hücre dışı sıvı ile sitozol arasındaki iyon hareketini düzenlemek için hücre zarını kullanır.

    Hücreler ile ilgili bölümde öğrendiğiniz gibi, hücre zarı öncelikle nelerin zarı geçebileceğini ve nelerin sadece bir tarafta kalacağını düzenlemekten sorumludur. Hücre zarı bir fosfolipid çift tabakasıdır, bu nedenle yalnızca hidrofobik çekirdekten doğrudan geçebilen maddeler yardımsız olarak difüze olabilir. Tanımı gereği hidrofilik olan yüklü parçacıklar, hücre zarından yardımsız geçemezler (Şekil 1). Transmembran proteinler, özellikle kanal proteinleri bunu mümkün kılar. Bir transmembran potansiyeli oluşturmak ve bir aksiyon potansiyeli oluşturmak için özel enerjiye bağlı “iyon pompaları”nın yanı sıra birkaç kanal gereklidir. Sodyum iyonlarını (Na + ) bir hücreden ve potasyum iyonlarını (K + ) bir hücreye taşıyan ve böylece hücre zarının her iki tarafındaki iyon konsantrasyonunu düzenleyen, sodyum/potasyum pompası olarak adlandırılan taşıyıcı protein özel ilgi konusudur.

    Şekil 1. Hücre Zarı ve Transmembran Proteinleri Hücre zarı, bir fosfolipid çift tabakasından oluşur ve iyon kanalları olarak hizmet eden farklı kanal proteinleri türleri dahil olmak üzere birçok transmembran proteinine sahiptir.

    Sodyum/potasyum pompası, adenozin trifosfat (ATP) formunda enerji gerektirir, bu nedenle ATPaz olarak da adlandırılır. Hücre bölümünde açıklandığı gibi, Na + konsantrasyonu hücrenin dışında, hücrenin içindekinden daha yüksektir ve K + konsantrasyonu hücrenin içinde daha yüksektir, dışarıdan daha yüksektir. Bu, bu pompanın iyonları sodyum ve potasyum için konsantrasyon gradyanlarına karşı hareket ettirdiği anlamına gelir, bu yüzden enerji gerektirir. Aslında, pompa temel olarak bu konsantrasyon gradyanlarını korur.

    İyon kanalları, belirli yüklü parçacıkların mevcut bir konsantrasyon gradyanına yanıt olarak zarı geçmesine izin veren gözeneklerdir. Proteinler, hidrofobik çekirdeği de dahil olmak üzere hücre zarını kaplayabilir ve protein kanalının belirli alanları veya bölgelerinde bulunan amino asitlerin çeşitli özellikleri nedeniyle iyon yükü ile etkileşime girebilir. Hidrofobik amino asitler, fosfolipitlerin hidrokarbon kuyruklarına bitişik alanlarda bulunur. Hidrofilik amino asitler, hücre dışı sıvı ve sitozolün sıvı ortamlarına maruz kalır. Ek olarak, iyonlar, iyonun yükü için seçici olacak olan hidrofilik amino asitlerle etkileşime girecektir. Katyon kanalları (pozitif iyonlar) gözeneklerde negatif yüklü yan zincirlere sahip olacaktır. Anyon kanalları (negatif iyonlar) gözenekte pozitif yüklü yan zincirlere sahip olacaktır. buna denir elektrokimyasal dışlama, yani kanal gözenek yüke özeldir.

    İyonlar ayrıca gözenek çapına göre de belirlenebilir. Amino asitler arasındaki mesafe, onu çevreleyen su moleküllerinden ayrıldığında iyonun çapına özgü olacaktır. Çevreleyen su molekülleri nedeniyle, daha büyük gözenekler daha küçük iyonlar için ideal değildir, çünkü su molekülleri hidrojen bağlarıyla amino asit yan zincirlerinden daha kolay etkileşir. buna denir Boyut hariç tutma. Bazı iyon kanalları yük açısından seçicidir, ancak boyut açısından zorunlu değildir ve bu nedenle spesifik olmayan kanal. Bu spesifik olmayan kanallar, katyonların - özellikle Na + , K + ve Ca 2 + - zarı geçmesine izin verir, ancak anyonları hariç tutar.

    İyon kanalları, iyonların membran boyunca serbestçe yayılmasına her zaman izin vermez. Belirli olaylar tarafından açılırlar, yani kanallar kapılı. Bu nedenle, kanalların kategorize edilmesinin bir başka yolu da, nasıl kapılandıkları temelindedir. Bu iyon kanalları sınıfları esas olarak sinir veya kas dokusu hücrelerinde bulunsa da, epitel ve bağ doku hücrelerinde de bulunabilirler.

    A ligand kapılı kanal bir sinyal molekülü, bir ligand, kanalın hücre dışı bölgesine bağlandığı için açılır. Bu kanal türü aynı zamanda bir kanal olarak da bilinir. iyonotropik reseptör çünkü sinir sisteminde nörotransmitter olarak bilinen ligand proteine ​​bağlandığında iyonlar zardan geçerek yükünü değiştirir (Şekil 2).

    Şekil 2. Ligand Kapılı Kanallar Ligand, bu durumda nörotransmiter asetilkolin, kanal proteininin hücre dışı yüzeyinde belirli bir konuma bağlandığında, gözenek, seçili iyonların geçmesine izin vermek için açılır. Bu durumda iyonlar, sodyum, kalsiyum ve potasyum katyonlarıdır.

    A mekanik kapılı kanal hücre zarının fiziksel olarak bozulması nedeniyle açılır. Dokunma duyusu (somatosensasyon) ile ilişkili birçok kanal mekanik olarak kapılıdır. Örneğin cilde basınç uygulandığında bu kanallar açılır ve iyonların hücre içine girmesine izin verir. Bu kanal tipine benzer şekilde, duştaki suyun test edilmesinde olduğu gibi, sıcaklık değişimlerine bağlı olarak açılan kanal olacaktır (Şekil 3).

    Şekil 3. Mekanik Kapılı Kanallar Çevre dokuda basınç veya dokunma gibi mekanik bir değişiklik meydana geldiğinde kanal fiziksel olarak açılır. Termoreseptörler benzer bir prensipte çalışır. Yerel doku sıcaklığı değiştiğinde, protein kanalı fiziksel olarak açarak tepki verir.

    A voltaj kapılı kanal gömülü olduğu zarın elektriksel özelliklerindeki değişikliklere cevap veren bir kanaldır. Normalde, zarın iç kısmı negatif voltajdadır. Bu voltaj daha az negatif olduğunda, kanal iyonların zarı geçmesine izin vermeye başlar (Şekil 4).

    Şekil 4. Voltaj Kapılı Kanallar Voltaj kapılı kanallar, çevrelerindeki transmembran voltajı değiştiğinde açılır. Proteinin yapısındaki amino asitler yüke duyarlıdır ve seçilen iyona gözeneklerin açılmasına neden olur.

    A kaçak kanal rastgele kapılıdır, yani rastgele açılıp kapanır, dolayısıyla sızıntıya atıfta bulunur. Bunun yerine kanalı açan gerçek bir olay yoktur, açık ve kapalı durumlar arasında içsel bir geçiş hızına sahiptir. Sızıntı kanalları, uyarılabilir zarın dinlenmedeki transmembran voltajına katkıda bulunur (Şekil 5).

    Şekil 5. Sızıntı Kanalları Bazı durumlarda iyonların zar boyunca rastgele hareket etmesi gerekir. Belirli hücrelerin belirli elektriksel özellikleri, bu tip bir kanalın mevcudiyeti ile değiştirilir.


    Hiperpolarizasyonla Aktifleşen Katyon Akımları: Moleküllerden Fizyolojik Fonksiyona

    SoyutI olarak adlandırılan hiperpolarizasyonla aktive olan katyon akımlarıF, BENHveya benQ, ilk olarak 20 yıl önce kalp ve sinir hücrelerinde keşfedildi. Bu akımlar, kardiyak ve nöronal pacemaker aktivitesi, dinlenme potansiyellerinin ayarlanması, giriş iletkenliği ve uzunluk sabitleri ve dendritik entegrasyon dahil olmak üzere çok çeşitli fizyolojik fonksiyonlara katkıda bulunur. Hiperpolarizasyonla aktive olan, katyon seçici olmayan (HCN) gen ailesi, I'in altında yatan kanalları kodlar.H. Burada, rekombinant HCN kanallarının biyofiziksel özellikleri ile doğal I'in özellikleriyle HCN mRNA ekspresyonunun modeli arasındaki ilişkiyi gözden geçiriyoruz.H nöronlarda ve kalp kasında. Ayrıca, I'in genişleyen fizyolojik fonksiyonlarının seçilmiş örneklerini ele alıyoruz.H HCN kanallarının özelliklerinin bu çeşitli işlevsel rollere nasıl katkıda bulunduğunu anlamaya yönelik bir bakış açısıyla.


    Videoyu izle: SİSTEMİ3 (Haziran 2022).