Вікіпедія

Patch-clamp: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[неперевірена версія][неперевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
оформлення, Вікіфікатор
м "нормалізація", Replaced: cхем → схем з допомогою AWB
Рядок 1:
'''Patch-clamp''' (метод локальної фіксації потенціалу [[клітина|клітинної]] мембрани) — один з методів [[електрофізіологія|електрофізіології]], що дозволяє ізолювати фрагмент клітинної мембрани з наявними в ньому [[рецептор|рецепторами]]ами — [[іон|іонними]]ними каналами, задавати певну різницю потенціалів через цей фрагмент, створювати по обидва боки мембрани середовище з певним іонним складом та вимірювати при цих, добре контрольованих, умовах, електричний струм через канали. Назва походить від [[англійська мова|англійського]] ''patch'' — латка, та ''clamp'' — тут: захоплення, фіксація.
 
Гігантська аналітична потужність цього методу полягає в тому, що він дозволяє спостерігати за поведінкою і хімічними перетвореннями окремих [[молекула|молекул]]. Різні модифікації методу дозволяють в експерименті міняти різноманітні — а в сумі практично всі, що цікавлять — фактори, які здатні впливати на поведінку іонних каналів.
Рядок 8:
== Мета ==
[[Зображення:OocytePatch01M.jpg|left|thumb|400px|Рисунок 1. Монітори візуального контролю установки patch-clamp.]]
Головною метою методу є дослідження трансмембранних іонних потоків ([[Електричний струм|струмів]]). Живі клітини оточені мембраною, структурну основу якої складає подвійний шар [[ліпіди|ліпідів]], який слабо проникний для [[вода|води]] і практично непроникний для іонів невеликого [[радіус|радіусу]]у. Однак клітина має обмінюватись цими речовинами з зовнішім середовищем. Крім того, трансмембранні іонні потоки важливі для процесів збудження клітини та передачі сигналів. Ці потоки здійснюються через вбудовані в мембрану [[білок|білки]] — канали та транспортери.
 
'''Транспортери'''&nbsp;— це білки, які утворюють з речовинами, що переносяться, комплекс з одного боку мембрани; після чого міняють конформацію так, що речовина, яка транспортується, опиняється по іншу сторону мембрани, і там її звільнюють. Зазначимо, що найважливіший транспортер в клітинах [[еукаріоти|еукаріот]]&nbsp;— це натрієво-калієва помпа, яка активно переносить за цикл своєї роботи 3 іони [[натрій|Na]]<sup>+</sup> з клітини та 2 іони [[калій|K]]<sup>+</sup> в клітину, використовуючи енергію [[АТФ]]. Одна молекула цього транспортеру виконує приблизно 10<sup>3</sup> циклів за [[секунда|секунду]].
 
'''Канали'''&nbsp;— це білки, які формують пори в мембрані. Однак радіус і розподіл заряджених функціональних груп в цих порах такі, що вони селективні, тобто проникні тільки для певних іонів. Зокрема, розрізняють [[натрій|натрієві]], [[калій|калієві]], [[кальцій|кальцієві]], а також [[хлор|хлорні]]ні канали. Насправді, для кожного з цих іонів існує багато різноманітних різновидів каналів (докладніше див. в статті «[[Рецептор]]»). Через одиночний канал за секунду проходить в типовому випадку 10<sup>6</sup>&nbsp;— 10<sup>7</sup> іонів.
 
Далі, за наявності такого каналу і потоку іонів крізь нього, буде переноситися і заряд&nbsp;— тобто виникати електричний струм, який можна вимірювати. Провідність одиночного каналу у відкритому стані коливається, в залежності від типу каналу, від 1-2 до 30-50 піко[[сименс]]ів, тому при різниці потенціалів в 100 мВ спостерігається струм в декілька піко[[ампер]]ів.
Рядок 20:
 
=== Cell-attached mode ===
На рисунку 1 зображена частина установки для patch-clamp. Величезна сфера, частину якої видно на моніторі в центрі фотографії&nbsp;— це клітина ([[ооцит]] [[жаби]] ''Xenopus laevis''), що знаходиться на даний момент на предметному столику [[мікроскоп|мікроскопа]]а, до нього підведена patch-піпетка, діаметр якої біля носика складає близько 3 мікрони. Після встановлення gigaseal вона ізолює фрагмент мембрани [[діаметр|діаметром]]ом близько 3 мкм<sup>2</sup>, і, якщо в цьому фрагменті трапляться іонні канали, то їхній струм можна буде записувати. Щойно описана конфігурація називається cell-attached patch-clamp. Вона ілюструється cхемоюсхемою, що зображена на рисунку 2.
 
Але цій конфігурації притаманні дві незручності.
Рядок 29:
=== Inside-out mode ===
[[Зображення:In-out.gif|left|thumb|400px|Рисунок 3. Принципова схема patch-clamp в inside-out mode.]]
Однак, якщо піпетку швидким рухом відірвати від клітини, то, якщо пощастить, «внутрішній» шматок мембрани відрветься від клітини і утвориться конфігурація inside-out (через те, що внутрішня, зазвичай обернена до цитоплазми, сторона мембрани опиниться ззовні, в омиваючому [[розчин|розчині]]і; а зовнішня&nbsp;— всередині піпетки (зображення на рисунку 3).
 
Альтернативнй метод переходу в inside-out конфігурацію полягає в наступному: з конфігурації cell-attached піпетку відводять плавно, формуючи з двох сторін закриту [[везикула|везикулу]]; потім піднімають піпетку в [[повітря]] і опускають в іншу ванночку з внутрішньоклітинним розчином. При переносі зовнішня мембрана везикули руйнується, в результаті утворюється конфігурація inside-out.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Patch-clamp