Работа с программой "Потенциал покоя" - "rest.Ccs"

Нажмите клавишу "O" (английский шрифт), чтобы открыть необходимый перечень файлов. Используя стрелки (вверх-вниз), сдвигайте верхнюю светящуюся рамку пока на найдете файл REST.CCS. Теперь можно начинать работать в программе "Потенциал покоя".

1. Задание. Определение потенциалов покоя .

Определите, чему равен ПП₀ у гигантского аксона кальмара при исходных, уже введенных в меню параметрах калиевой и натриевой проницаемости мембраны аксона и соответствующих ионных градиентах через мембрану.

Нажмите клавишу "В" (begin). На экране дисплея Вы видите рисунок, отображающий уровень начального (стартового) потенциала покоя клетки при заданных параметрах проницаемостей по натрию, калию и концентраций этих ионов внутри и снаружи клетки (в меню исходно введены истинные величины, характерные для гигантского аксона кальмара). Сплошная горизонтальная линия (прямая) отражает искомую величину ПП₀ при заданных параметрах: это –65 мВ.

Зафиксируйте в Вашей тетради исходные параметры пассивной утечки (проницаемости) мембраны гигантского аксона кальмара по калию и натрию, а также величины концентраций этих ионов снаружи и внутри клетки и, наконец, соответствующий этим параметрам ПП₀ аксона.

Определите величину ПП₀ для клеток астроцитов нейроглии, у мембраны которых (в состоянии покоя) отсутствует пассивная утечка по натрию и хлору и имеется лишь пассивная утечка (пассивная проницаемость) для тока ионов калия:

pNa _leak=0; pCl _leak=0; pK_leak=1; [K]_i=135; [K]₀=3,1; [Na]_i=31; [Na]₀= 145

Для вычисления значения ПП₀ для клеток астроцитов вернитесь снова в меню (к таблице параметров) и замените их на новые. Для этого сначала нажмите клавишу "R" (от английского "return" - возврат"], а после замены параметров нажмите клавишу "B" (от английского "вegin" -"начало"). Зафиксируйте в рабочей тетради вычисленное значение ПП₀ для астроцитов.

2 Задание. Определение равновесных потенциалов

На модели мембраны гигантского аксона кальмара определите величину равновесного потенциала для калиевого тока E_{K равн} (при натриевой проницаемости pNa_leak = 0) и натриевого равновесного потенциала E_{Na равн} (при калиевой проницаемости=0). Для этого вернитесь в меню (нажмите клавишу "R") и замените значение pNa_leak c 0,06 на 0. Затем нажмите клавишу "B". Зафиксируйте в Вашей рабочей тетради величину E_{K равн}

Теперь определите величину натриевого равновесного потенциала для мембраны аксона кальмара. Снова нажмите клавишу "R", вернитесь в меню и замените в меню значение калиевой проницаемости с 1 на 0. Нажмите "B". Зафиксируйте в тетради значение равновесного потенциала для натрия.

Пользуясь обычным карманным калькулятором и уравнением (1) рассчитайте равновесный потенциал для ионов хлора на мембране для

1) гигантского аксона кальмара при [Cl]_i = 3,1mM; [Cl]_o = 135mM

2) гиппокампального нейрона при [Cl]_i = 7mM [Cl]o = 135mM

3 Задание. Исследование зависимости пп от концентрации ионов.

Исходя из уравнения (2), описывающего ПП₀, видно что ПП₀ зависит не только от величины относительной ионной проницаемости мембраны к калию и натрию, но и от концентрации этих ионов снаружи и внутри клетки. Поэтому важно проследить, как именно меняется ПП₀ при изменении концентрации калия и натрия снаружи и внутри

Определите зависимость ПП₀ от наружной концентрации калия для двух разных объектов - мембраны аксона кальмара и для мембраны астроцита. У аксона кальмара значения пассивных проницаемостей мембраны составляют для ионов калия Р_К = 1, для ионов натрия Р_Na = 0,06

Определите ПП₀ для следующих [К]o: 1mM; 3,1 mM; 5mM; 10mM; 20mM; 30mM; 40mM; 60mM;100mM; 135mMВ.