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Wie depolarisiert die Badanwendung von KCl ein Neuron?

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Die Erhöhung des extrazellulären KCl ist in Experimenten oft eine Möglichkeit, Neuronen zu depolarisieren.

Mein Verständnis ist, dass eine Erhöhung der extrazellulären K+-Konzentration das K+-Umkehrpotenzial auf positivere Werte ändert und somit das Neuron depolarisiert, da die offenen undichten Kaliumkanäle zu einem Einstrom von K+ in das Neuron führen. Ist das richtig?

Diese Erklärung berücksichtigt jedoch nicht Cl--Ionen.

Wie lässt sich dies in Bezug auf erklären? Goldman-Gleichung?

Wie beeinflusst die intrazelluläre Injektion von KCl das Membranpotential von Neuronen im Vergleich zur extrazellulären KCl-Anwendung? Bei Patch-Clamp-Experimenten wird die Pipette oft mit KCl beladen und in Neuronen injiziert, was zu einer Depolarisation führt. Wie lässt sich das erklären?


Das Membranpotential (elektrophysiologisch gemessen oder mit der Goldman-Gleichung berechnet) hängt von zwei Dingen ab: Konzentrationen und Permeabilitäten. In der Goldman-Gleichung sehen Sie dies direkt: Konzentrationen multipliziert mit Permeabilität, sowohl im Zähler als auch im Nenner.

Wenn die Membran für ein Ion nicht durchlässig ist (PIon=0), beeinflusst dieses Ion das Umkehrpotential nicht. In einem typischen ruhenden Neuron ist die Leitfähigkeit von Chlorid in Abwesenheit jeglicher synaptischer Aktivität im Vergleich zu Ionen wie Kalium nahe Null.

Mir ist nicht so klar, was Sie über Patch-Clamp-Experimente fragen. Ich werde versuchen, nur den Prozess zu beschreiben und hoffentlich hilft das.

Bei einer Ganzzell-Patch-Clamp ist das Innere der Zelle durchgängig mit der Patch-Pipettenlösung, die normalerweise hohe Kaliumkonzentrationen enthält, wie die normale intrazelluläre Umgebung. Dies geschieht absichtlich, um zu versuchen, von Zellen im natürlichsten Zustand aufzuzeichnen, der einfach repliziert werden kann.

Während der Ganzzellaufnahme muss der Experimentator jedoch zunächst eine Patch-Pipette in der Nähe der Zelle platzieren. Dabei tritt etwas Lösung aus der Pipette aus und erhöht die extrazellulären Kaliumkonzentrationen, die umliegende Zellen depolarisieren können. Also, flickt schnell, meine Freunde, ihr macht es für alle unbequem, bevor ihr ein gutes Siegel macht.

(Der Vorgang wäre für Inside-In-Patches ähnlich; für On-Cell- oder Inside-Out-Patches würde man unterschiedliche Ionenkonzentrationen in der Pipette verwenden, um den extrazellulären Raum nachzuahmen, oder diese würden je nach dem genau durchgeführten Experiment variieren)

Bearbeiten: Wollte nur anmerken, dass eine Aussage in Ihrer Frage meistens falsch ist; „Die Pipette wird mit KCl beladen und in Neuronen injiziert, was zu einer Depolarisation führt“ – KCl in einer Zelle würde diese Zelle nicht depolarisieren, es sei denn, die Konzentration von K+ wäre niedriger als die typische K+-Konzentration der Zelle, in diesem Fall hätten Sie wahrscheinlich andere Probleme und eine tote Zelle von Osmolaritätsproblemen.


Schau das Video: Ned Lebow: KCL Lecture 28a: Cultural Theory Part 21 (Kann 2022).