De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

1 College 2: Uitbreiding Nernst naar meerdere ionen en een opstap naar Hodgkin-Huxley Nernst evenwichtspotentiaal: Wat typische getallen:

Verwante presentaties


Presentatie over: "1 College 2: Uitbreiding Nernst naar meerdere ionen en een opstap naar Hodgkin-Huxley Nernst evenwichtspotentiaal: Wat typische getallen:"— Transcript van de presentatie:

1 1 College 2: Uitbreiding Nernst naar meerdere ionen en een opstap naar Hodgkin-Huxley Nernst evenwichtspotentiaal: Wat typische getallen:

2 2 Wet van Nernst voor Kaliumionen 1=binnen 2=buiten

3 3 Ionenflux volgens Nernst (bij K in = 10K out ) als functie van een aangebracht potentiaalverschil

4 4 Er zijn echter meerdere ionen in het spel, met in de rustsituatie de volgende concentraties: Vraag: welke potentiaal kun je verwachten als het membraan verschillende doorlaatbaarheden heeft voor de verschillende ionen?

5 5 =K + =Na + Evenwicht ∆V -58 ∆V P(K)=1 P(Na)=1 Evenwicht -58 Evenwicht ∆V +58 P(Na)=1 P(K)=1 P(ion) = doorlaatbaarheid voor ion

6 6 =K + =Na + =Cl - ∆V P(K)<1 P(Na)<1 Evenwicht -65 P(Cl)<1 De Goldman vergelijking voor evenwicht (z=±1): Het echte celmembraan is NIET even doorlaatbaar voor alle ionen voor één ion: Goldman -> Nernst

7 7 één ion x=0 x=a V(0)=0V(a)=V We gebruiken: Diffusie Electr. Veld en vinden de Nernst-Planck vergelijking: vereenvoudiging:

8 8 Oplossing N-P vergl. (op werkcollege): WvΩgelijkrichting Ω

9 9 Bij meerdere ionen: In evenwicht: j TOT =0, wat leidt tot Ofwel, de Goldmanvergelijking voor evenwicht: met geschikte definitie voor de doorlaatbaarheden P (werkcollege)

10 10 We kunnen j TOT lineariseren rond de Goldman evenwichtspotentiaal V 0 voor kleine stromen (werkcollege): G = de geleiding van het membraan in Siemens Hodgkin en Huxley hebben dit model toegepast op hun metingen (komt later)

11 11 Hodgkin-Katz: Rustpotentiaal van het membraan wordt bepaald door K + : verhoging van extracellulair K+ leidt tot verandering ∆V Nernst is een benadering. Voor lage concentraties is de Goldmanvergelijking nodig

12 12 De rol van Na +

13 13 Dynamische verandering van G Na rondom de actiepotentiaal

14 14 Na en K doorlaatbaarheden voor, tijdens en na de AP

15 15 Meting van ionengeleiding door het membraan met de Voltageclamp techniek

16 16 Voltageclamp: uit de originele studies

17 17 Meting van de inwaartse depolarisatie stroom na selectief uitschakelen van de Na + -stroom (2) en de K + -stroom (3)

18 18 Geleiding is de helling van de I(V) relatie: De geleiding kan ook afhangen van V (al dan niet dynamisch) Voor een Ohmse weerstand is deze constant; met een rustspanning erbij geeft dit een offset.

19 19 Spanningsafhankelijke geleidingen voor Na + en K + : Beide geleidingen nemen aanvankelijk sterk toe als het membraan depolariseert

20 20 De Na en K geleidingen hebben echter een sterk verschillende dynamica: g Na is snel en transient, g K is veel trager (+ delay) en monotoon

21 21 Het model van Hodgkin en Huxley voor het Giant Squid axon (alleen voor Na en K ionen) Passieve membraan capaciteit Passieve membraan (lek-)weerstand Actieve Na geleiding (V,t-afh) Actieve K geleiding (V,t-afh)

22 22 L R R a Intra-axiale weerstand: Transmembraan lekweerstand: Membraancapaciteit: Het Passieve Membraan CmCm RmRm RaRa binnen buiten

23 23 CmCm R m (λ a ) R a (λ a ) binnen buiten Als R m =R a is de spanning gehalveerd: de “halfwaardelengte” (komt nog terug) VV/2

24 24 WERKCOLLEGE OPGAVEN: 2.4 t/m 2.7 Hoofdstuk 2 Lees Hoofdstukken 2 en eerste deel van Hoofdstuk 3 (tot aan 3.3.1)


Download ppt "1 College 2: Uitbreiding Nernst naar meerdere ionen en een opstap naar Hodgkin-Huxley Nernst evenwichtspotentiaal: Wat typische getallen:"

Verwante presentaties


Ads door Google