Ионная проницаемость плазматической мембраны фоторецепторной клетки

• Автор: Колесников, Станислав Сергеевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 157 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Литературный обзор

I. Структура фоторецепторов позвоночных.

2. Ионные механизмы генерации фотоответов.

3. Ионные каналы фоторецепторной мембраны.

4. Внутриклеточный медиатор.

5. Метод оатр

Глава П. Экспериментальная часть

I. Схема регистрации

2. Измерение средних

3. Измерение некоторых величин5
4. Практическая реализация метода I i
в случае фоторецепторной клетки Глава Ш. Одиночные ионные каналы плазматической мембраны
палочки лягушки
I. Анионные каналы
2. Калиевые каналы
3. Действие трипсина на одиночные каналы
фоторецепторной клетки.
4. Оценка поверхностной плотности ионных каналов
Глава 1У. Катионная, цГМФзависимая проводимость плазматической мембраны наружного сегмента палочки
I. Проводимость системы электродфрагмент мембраны
в присутствии цГМФ.
2. Свойства цГМФзависимой проводимости0I
3. Контрольные эксперименты
4. Сравнительный анализ свойств светозависимых и
цГМФзависимых ионных каналов.
Заключение.
Выводы.
Приложение
I. Оценка изменения числа молекул медиатора
при поглощении одного фотона.
2. Блокирование калиевого канала
3. Вероятность нерегистрации канала на фрагменте
мембраны.
Литература


Либо проводимость других типов ионных каналов слишком мала, либо они не функционировали в наших экспериментальных условиях, либо имели место обе эти возможности. Целенаправленное варьирование условий эксперимента позволило нам обнаружить цПЙиндуцированное увеличение интегральной проводимости изолированного фрагмента мембраны. М, то наблюдалось увеличение проводимости фрагмента в несколько раз. Таким образом фоторецепторная мембрана содержит ионные каналы, которые активируются, если во внутриклеточной среде присутствует цГМФ. Анализ электрического шума фрагмента мембраны с цГМФактивированными каналами позволил оценить проводимость этих каналов в 0,1 пСм. Оказалось что они примерно в равной степени транспортируют ионы Ал , К, , Ь4 , С и в пределах точности эксперимента строго катионные. Потенциалозависимость их весьма незначительна. М показало, что цГМФактивируемые каналы лишь в небольшой степени контролируются кальцием. Добавление в перфузирующие растворы блокаторов катионных каналов, таких как ТЭА, ТТХ и ряда других, не приводило к блокированию описываемых каналов. Ля, К, i , Ь , . v, . Из приведенных данных видно, что свойства светозависимых каналов и обнаруженных нами цГМФактивируемых каналов близки. Это делает весьма вероятным, что цГМФактивируемые каналы это те самые катионные каналы, которые i viv модулируются светом. Если это так, то цГМФ, а не кальций является внутриклеточным медиатором. Сильные физиологические эффекты ионов Са можно объяснить влиянием кальция на системы, контролирующие внутриклеточный уровень цГМФ , , . Глава I. Существует два типа фоторецепторов позвоночных палочки и колбочки рисЛа. Поскольку в настоящей работе исследовались лишь палочки, то литературные данные, представленные здесь и ниже, касаются только этого типа фоторецепторных клеток, хотя многие положения справедливы и для колбочек. Палочка позвоночных состоит из двух частей внутреннего и наружного сегментов рисЛа. Внутренний сегмент ВСП содержит обычные клеточные органеллы и обеспечивает жизнедеятельность фоторецепторной клетки. Он содержит набор плоских мембранных структурдисков рисЛб, в которых сконцентрировано до зрительного пигмента родопсина Надт9 , . НСП рисЛб, и их количество варьирует . УЫ . Диск составляет около площади поперечного сечения НСП СоиО. По оценкам Лэмба с соавт. Ь оЛ 5 эффективный коэффициент продольной диффузии примерно в раз меньше коэффициента диффузии малых молекул в воде см сек. По всей видимости диски ни структурно, ни электрически не связаны с плазматической мембраной НСП Говардовский, Харкеевич, СоЬеп, Рвнп , , . Эксперименты с ингибированием активного транспорта оубаином показали, что его роль сводится в основном к поддержанию ионных градиентов 9Стлппе, , , а если вклад в темновой потенциал и фотоответы имеется Тоне. Таким образом, считается, что в основе генерации фотоответов лежат светоиндуцированные изменения пассивных ионных потоков ii, i . Фоторецепторная мембрана проницаема по крайней мере для ионов Лл Навть Соне. Са i , . Основными катионами вне и внутриклеточной среды являются ионы Аа и К4, а анионом i, ii , . Соответственно потенциал покоя темновой потенциал фоторецепторной клетки и параметры фотоответов должны в основном определяться градиентами ионов , К4, I и проницаемостью плазматической мембраны для этих ионов. Темновой потенциал фоторецептора и параметры фотоответов наиболее чувствительны к изменениям экстраклеточных концентраций ионов А, и К4. Частичная или полная замена натрия на другие катионы приводит к значительной гиперполяризации клетки 0, i п о , i. , Тогге , , уменьшению темнового тока i . Уйи , и, соответственно, к уменьшению или полному подавлению фотоответов. Уменьшение концентрации экстраклеточного калия приводит к заметной гиперполяризации клетки и увеличению фотоответов, а увеличение к деполяризации и уменьшению фотоответов v. Соvi. , .