Электрогенный натриевый насос и его функциональное значение в нормальной жизнедеятельности нейрона

• Автор: Айрапетян, Синерик Нерсесович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 345 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА I. МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ

I. Пассивный мембранный транспорт .

2. Активный мембранный транспорт . II

3. Энергетический источник активного транспорта ионов

4. Биохимия активного транспорта ионов .

ГЛАВА II. МЕМБРАННАЯ ТЕОРИЯ ГЕНЕРАЦИИ БИОПОТЕНЦИАЛОВ

КЛЕТКИ

I. Механизм генерации потенциала покоя ПП

2. Механизм генерации потенциалов действия ЦД
ГЛАВА Ш. ЭЛЕКТРОГЕЯНЫЙ НАТРИЕВЫЙ НАСОС .
ГЛАВА 1У. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .
ЧАСТЬ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. Подготовка препарата
2. Приготовление растворов .
3. Фоторегистрация изменения объема нейрона
4. Определение внутриклеточного содержания ионов
натрия и калия.
5. Внутриклеточное отведение электрической ак
тивности гигантских нейронов и фиксация напряжения на мембране целостного и внутрикле
точноперфузированного нейрона .
6. Определение скорости активного выхода ионов
натрия из клетки с помощью изотопа .
стр.
7. Измерение количества уабаиновых и медиаторных рецепторов на мембране с помощью меченых
молекул соответствующих веществ
8. Определение фосфолипидного состава ганглиозной массы улитки
ЧАСТЬ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ.
ГЛАВА I. ЗАВИСИМОСТЬ РАБОТЫ НАТРИЕВОГО НАСОСА ОТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАРЬЕРА НА МЕМБРАНЕ
I. Натриевый насос у целых нейронов
2. Натриевый насос в мембране диализированного
нейрона.
ГЛАВА II. ЭЛЕКТРОГЕННЫЙ НАТРИЕВЫЙ НАСОС И ОБЪЕМ НЕЙРОНА
ГЛАВА Ш. ЗАВИСИМОСТЬ АКТИВНОГО НАТРИЕВОГО НАСОСА ОТ
ОБЪЕМА КЛЕТКИ.
ГЛАВА 1У. ЭЛЕКТРОГЕННЫЙ НАТРИЕВЫЙ НАСОС И ПРОВОДИМОСТЬ
ПР0Т0ПЛАЗМАТИЧЕСК0Й МЕМБРАНЫ
ГЛАВА У. ЭЛЕКТРОГЕННЫЙ НАТРИЕВЫЙ НАСОС И ПЕЙСМЕКЕРНАЯ
АКТИВНОСТЬ НЕЙРОНА
1. Следовая гиперполяризация ПД.
2. Межпачковая спонтанная.гиперполяризация
мембраны
ГЛАВА У1. ЭЛЕКТРОГЕННЫЙ НАТРИЕВЫЙ НАСОС И СИНАПТИЧЕСКАЯ.
ПЕРЕДАЧА
I. Механизм действия аденилатцнклазы на мембран .
ный потенциал нейрона.
2. Действие ацетилхолина на работу электроген
ного натриевого насоса .
стр.
3. Зависимость ацетилхолинчувствительности
мембраны от активности электрогенного натриевого
насоса.
4, Механизм действия этаноламина ЗА на аце
тилхолинчувствительность мембраны .
5. Характеристика холинрецепторов мембраны гигантского нейрона в условиях внутриклеточной
перфузии
6. Зависимость ГАМКчувствительности мембраны
от активности натриевого насоса
7. Действие ГАМК на холинрецептивные свойства
мембраны нейрона.
8, Действие фосфолипаз на холинрецептивные свойства мембраны гигантского нейрона улитки
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Отыскивать неизвестную зависимость между МП и силой тока в явлениях, соответствовавших решению этого параболического дифференциального уравнения в частных производных оказалось совершенно безнадежным делом. Для того, чтобы измерить ионный ток и выяснить природу его изменения при прохождении импульса, возникла необходимость исключения емкостного компонента мембранного тока. Идея стабилизации потенциала мембраны для этой цели и измерений токов,протекающих во время быстрого ступеньчатого изменения мембранного потенциала, впервые была предложена для изучения аксона кальмара Колом i . Затем Ходжкин и Катц ii , усовершенствовали эту методику и назвали ее методикой фиксации напряжения V i . С помощью этой методики удалось показать, что общий ионный ток i. ПД состоит из ранней входящей и поздней выходящей фаз и что при сдвигах МП ионные токи претерпевают сложные изменения во времени, связанные со специфическими изменениями конной проницаемости мембраны. МП и времени, не зависит от Е . Ек, удерживающий ионы калия внутри волокна ка уровне, приблизительно в раз большем, чем снаружи. Калик стремится из аксоплазмы, создавая выходящий поток положительных зарядов. При этом количество калия, покидающего волокно, превосходит количество натрия, входящего в него, и следовательно, выход калия вызывает возвращение ЦЦ к уровню Ек Как и Зе . Рост удерживаете я на несколько миллисекунд после пика и составляет основу рефрактерного периода мембраны. Лишь, примерно через мсек после пика гигантское волокно кальмара возвращается в свое первоначальное состояние и может проводить другой импульс. В дальнейших исследованиях путем двухступенчатого изменения МП и использования различных токсинов, специфически блокирующие разные ионные каналы, удалось изучать полную кинетику и мембраны и избирательность ионпрозодящих каналов в мембране см. Ходоров, . При исследовании зависимости С ка от Е и Е и от Ем Е оказалось, что при деполяризации мембраны как так и нарастают по 5 образной кривой до определенного максимума и затем начинают падать до исходного значения. Однако в отличие от Ходжкин и Хаксли, исходя из двухфазного действия деполяризации на натриевую и калиевую проницаемость мембраны, предположили, что деполяризация мембраны вызывает как быструю активацию, так и медленную инактивацию натриевых и калиевых каналов i x . Дальнейший анализ основных положений ионной гипотезы возбуждения ХоджкинаХаксли за последние лет разными авторами на самых различных объектах в основном подтвердились см. Ходоров, . Подытоживая эти данные, современное состояние ионной теории возбуждения можно представить в следующем виде. Сочетая методы фиксации напряжения на мембране и меченых ионов, экспериментально удалось на гигантском аксоне кальмара доказать правильность гипотезы ХоджкинаХаксли о натриевой природе раннего тока, генерируемого ВО время ПД i . Это тетродотоксин ТТХ и саксотоксин СТХ 5,i i ,i . Эти токсины избирательно угнетают ранний ток, не изменяя величины выходящего тока. Интересно отметить, что указанные токсины эффективны только при их приложении к наружной стороне мембраны i . Изучая зависимость ТТХ и СТХ от их концентрации в растворе, Хилл пришел к выводу, что каждая молекула ТТХ или СТХ может блокировать один натриевый канал раннего тока, а максимальная натриевая проницаемость пропорциональна числу свободных рецепторов i в дальнейшем этот тест был использован для оценки количества натриевых каналов на I мк2 поверхности возбудимой мембраны . . Эти токсины являются блокатораш раннего тока даже тогда, когда носителями указанного тока служат другие ионы. Разработка глетодики внутриклеточной перфузии искусственными растворами гигантских аксонов кальмара открыла широкую возможность для количественного изучения кинетики трансмембранных ионных токов как в покое, так и в период генерации ЦЦ Ходжкин, .