Inligting

Meting van depolarisasies oor die membraan

Meting van depolarisasies oor die membraan


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die respotensiaal van 'n membraan is relatief maklik en eenvoudig: die een elektrode word binne die neuron geplaas, die ander een (die "teenelektrode") buite die neuron.

Omdat alles in ewewig is (steady state), is dit nie belangrik waar u die eerste elektrode presies in die neuron plaas nie, en nog minder belangrik waar u die teenelektrode buite die neuron plaas: in die ekstrasellulêre vloeistof langs die neuron of in 'n houer gevul met ekstrasellulêre vloeistof wat oral geplaas is. Die een kan selfs die ander elektrode met die grond ('n weerligstraal) verbind, as u dit konsekwent doen (oor alle metings).

Maar dink nou daaraan dat u die verspreiding van depolarisasie langs die membraan wil meet deur die membraanpotensiaal op twee verskillende plekke van die membraan te meet: U plaas een elektrode onder die membraan op punt $ p_1 $ (en die teenelektrode daarvan op die grond). En jy plaas nog 'n elektrode onder die membraan op punt $ p_2 $ (en sy teenelektrode op die grond).

Dit lyk moontlik belangrik waar presies binne die neuron die twee elektrodes geplaas word: die afstand van die membraan kan 'n beduidende verskil maak. (Maar miskien nie.)

Wat waarskynlik 'n beduidende verskil sou maak: Aangesien die ioniese samestellings van die ekstrasellulêre vloeistof in die omgewing van $ p_1 $ en $ p_2 $ verskil, is dit dalk belangrik om die teenelektrode nie aan die grond te koppel nie (of met 'n normale volume ekstrasellulêre vloeistof), maar na ooreenstemmende punte $p_1'$, $p_2'$ direk teenoor $p_1$, $p_2$ aan die ander kant van die membraan.

Ek beklemtoon belangrik kan wees want in die praktyk is dit dalk nie belangrik nie. Dit is waarvoor my vraag is:

Is dit in orde, selfs vir die meting van die dinamika van depolarisasies, om die tellerelektrode met die grond te verbind (al is dit net konsekwent). Wat sou die verskil in die gemete spannings wees, en kan hierdie bepalend uitgeskakel word?


Dit is uiters belangrik waar u u elektrode moet plaas wanneer u sulke delikate strukture soos dendriete meet (dit is wanneer u spanningsveranderings tussen twee dele van 'n neuron wil vergelyk). Dit is hoekom jy jou elektrode sit binne die dendriet. Elke opname -elektrode het sy eie grond wat binne -in die bad gaan, dit wil sê buite die neurale weefsel. Alternatiewelik kan u fluoressensieveranderinge waarneem van 'n kalsium- of spanningsafhanklike aanwyser wat u daarin aangebring het.

https://www.janelia.org/sites/default/files/Labs/Spruston%20Lab/Stuart_Spruston_2015.pdf


Meet van depolarisasies oor die membraan - Biologie

Die meting van elektriese aktiwiteit in groot getalle selle met hoë ruimtelike en tydelike resolusie is 'n fundamentele probleem vir die studie van neurale ontwikkeling en inligtingverwerking. Om hierdie probleem aan te spreek, het ons 'n nuwe, geneties gekodeerde sonde gebou wat gebruik kan word om transmembraanspanning in enkelselle te meet. Ons het 'n gemodifiseerde groen fluoresserende proteïen (GFP) saamgesmelt in 'n spanningsgevoelige K + -kanaal sodat spanningsafhanklike herrangskikkings in die K + -kanaal veranderinge in die fluorescentie van GFP sou veroorsaak. Die sonde het 'n maksimum fraksionele fluoressensieverandering van 5,1%, wat dit vergelykbaar maak met sommige van die beste organiese spanningsensitiewe kleurstowwe. Boonop word die fluoresserende sein betyds uitgebrei op 'n manier wat die sein 30-voudig makliker maak om op te spoor. 'N Spanningsensor wat in DNA gekodeer word, het die voordeel dat dit nie -invasief in 'n organisme ingebring kan word en gerig is op spesifieke ontwikkelingsfases, breinstreke, seltipes en subsellulêre kompartemente.


Die aksiepotensiaal – nie so skerp nie.

Die ins en outs van die aksiepotensiaal word aan elke voorgraadse neurowetenskap geleer. Neurone genereer, wanneer hulle opgewonde is, 'n aksiepotensiaal wat langs die akson na die senuwee -eindpunt versprei word, waar dit die kwantitatiewe vrystelling van neurochemiese senders van vesikels na die sinaptiese spleet veroorsaak. Die sendermolekules versprei oor die sinaps, bind aan reseptore op die post-sinaptiese sel en veroorsaak dat dit ook 'n aksiepotensiaal genereer.

Dit is vanselfsprekend aanvaar dat die aksiepotensiaal alles of niks is nie. Met ander woorde, 'n neuron sal slegs 'n elektriese impuls opwek as sy membraan buite 'n sekere punt (die & lsquothreshold & rsquo) gepolariseer is, anders bly dit in sy rustoestand.

Gewerwelde neurone word dus beskou as iets soos digitale skakelaars wat aan of af is, wat aksiepotensiaal genereer of rus. Daar word gedink dat die belangrikste faktor van neuronale aktiwiteit die frekwensie van elektriese seine is wat 'n sel ontvang.

Twee onlangse studies dui egter daarop dat neurone ook analoog sein kan gebruik.

Alle en Geiger en Shu et al toon nou aan dat die vrystelling van die neurotransmitter uit die senuwee-eindpunt beïnvloed kan word deur klein, onder-drumpel skommelinge in die membraanpotensiaal by die sel.

Een studie kyk na mosagtige vesels in die hippocampus, die ander na piramidale selle in laag 5 van die korteks. Beide toon aan dat die lengte waaroor 'n sub-drempelmembraangebeurtenis verval namate dit vanaf sy oorsprong gepropageer word, baie langer is as wat voorheen gedink is.

Shu et al demonstreer dat 10mV-depolarisasies van die selliggaammembraanpotensiaal die vrystelling van die sender met tot 30% kan verhoog, waarskynlik as gevolg van piekverbreding ('n stadiger terugkeer na ruspotensiaal). In die eksperimente wat deur Alle en Geiger uitgevoer is, is getoon dat depolarisasies van die selliggaam die amplitude van aksiepotensiale wat in die post-sinaptiese sel geproduseer word, verhoog.

Fisioloë het tot dusver nog nie opgemerk hoe hierdie gegradeerde veranderinge in membraanpotensiaal die vrystelling van neurotransmitter kan beïnvloed nie. Dit is hoofsaaklik omdat die elektriese aktiwiteit van neurone gewoonlik ondersoek word deur mikroelektrodes te gebruik om ekstrasellulêre opnames te neem, en hierdie metode teken nie die sub-drumpelskommelinge in membraanpotensiaal op nie.

Dit is algemeen bekend dat ongewerwelde neurone neurotransmitters kan vrystel in reaksie op geringe veranderinge in membraanpotensiaal. Die drempel is egter baie nader aan ruspotensiaal in hierdie selle as in die vertebrate neurone wat in die huidige eksperimente ondersoek is.

Hierdie studies toon dat gewerwelde neurone kan funksioneer soos dié van 'laer' organismes. Verder is die betrokke gewerwelde neurone betrokke by die verwerking van inligting vir komplekse funksies soos geheue en kognisie. Kan dit arrogansie wees wat ons laat aanneem het dat gewerwelde neurone anders funksioneer as ongewerwelde neurone?

Die basiese beginsels van breinfunksie, wat vermoedelik goed verstaan ​​word, is eintlik baie meer kompleks as wat voorheen gedink is. Daar is ongetwyfeld nog baie om te ontdek. Die meganisme van die aksiepotensiaal is 50 jaar ontdek in 'n klassieke reeks eksperimente deur Hodgkin en Huxley, wat mikro -elektrode gebruik het om die bewegings van elektriese lading oor die membraan van die reuse -inkvisakson te meet in reaksie op elektriese stimulasie.

Neurone het 'n lae konsentrasie natriumione en 'n hoë konsentrasie kaliumione met betrekking tot die buitekant van die sel. In so 'n situasie is ione geneig om in hul konsentrasiegradiënt af te beweeg (dit wil sê van 'n gebied met 'n hoë na 'n gebied met 'n lae konsentrasie). Die senuweemembraan voorkom hierdie verspreiding (alhoewel daar lekkasie is) en kan die beweging van ione in beide rigtings presies beheer. Dit is hierdie beheerde beweging van ione oor die senuweemembraan wat die aksiepotensiaal onderlê.

In sy rustoestand word gesê dat 'n neuron gepolariseer is en dit wil sê dat die binnekant van sy membraan (die neurolemma) negatief gelaai is met betrekking tot die buitekant as gevolg van 'n hoë konsentrasie negatief gelaaide ione aan die binnekant van die membraan . Handboeke gee gewoonlik 'n gemiddelde waarde van &ndash70millivolts (9mV) aan hierdie &lsquoresting potential&rsquo.


SENTRAAL PATROON GENERASIE VAN VOORGELD EN HINDLIMB LOCOMOTOR AKTIWITEITE IN DIE KAT

Intrasellulêre opname van voorste ledemate motoneurone / Fig. 3 /

Membraan depolarisasies van motoneurone, al dan nie gepaard met afvuur, hou verband met die variasies van aktiwiteit in die ooreenstemmende senuwees. Hulle het meer akkuraatheid gegee oor die tydsberekening van lokomotoriese opdragte, aangesien hulle die subdrempel-opwekkings aan die lig gebring het wat senuwee-ontladings met 200 msek of meer kan voorafgaan of oorleef, en dus bevestig dat oorgangsperiodes tussen F- en E-uitbarstings beduidende duur het. In F / n = 10 / en E / n = 20 / motoneurones / Fig 3A, B /, het membraanpotensiaalvariasies bestaan ​​uit een depolarisasie binne elke bewegingsiklus, met teenoorgestelde tydsverloop. In motoneurone van skouerspiere / Fig. 3C,D / was membraanpotensiaalveranderinge meer kompleks. In sSc motoneurone /n = 20/, was daar twee hoofdepolarisasies, een voor en die ander aan die einde van die F-sarsie, geskei deur 'n duidelike membraanpotensiaaltoename tydens hierdie sarsie-depolarisasie wat gedurende die E-sarsie voortgeduur het. In T maj motoneurones /n = 10 /was variasies teenoorgestelde: depolarisasies het plaasgevind tydens die F -burst en aan die begin en einde van die E -burst.

Fig. 3 . Intrasellulêre opname van voorste ledemate motoneurone /mn/. Membraanpotensiaalkalibrasie: 20 mV.


Selbiologie Hoofstuk 22: Seintransduksiemeganismes I

Een uitbreiding is veelvuldige, vertakte dendriete wat elektriese seine ontvang en integreer.

Vir neuron-tot-neuron-aansluitings vind sinapse tussen 'n akson en 'n dendriet plaas, maar dit kan ook tussen twee dendriete voorkom.

Die resulterende elektronpotensiaal word rustende membraanpotensiaal (Vm) genoem.

Selle diffundeer van hoë konsentrasie na lae konsentrasie (bv. kaliumioonkonsentrasiegradiënt bevoordeel uitwaartse diffusie)

Elektroneutraliteit - selle in 'n oplossing moet in pare neutrale lading wees, teenione (K is teenion vir anione chloor is die teenion vir natrium)

Die baie groot inkvisreus -akson word sedert die dertigerjare gebruik vir studies oor senuweetransmissie

Sy groot grootte maak voorsiening vir maklike inbring van mikro-elektrodes om elektriese potensiale te meet en te beheer

Die rustende membraanpotensiaal (RMP) kan gemeet word
- Elektrodes vergelyk die verhouding van negatiewe tot positiewe lading binne en buite die sel
- omdat die binnekant van die plasmamembraan negatief is, is daar 'n negatiewe potensiaal
- Die RMP is ongeveer -60 mV (millivolt) vir die inktvisreus -akson

As 'n kanaal gedeaktiveer is, kan dit nie onmiddellik heropen nie, selfs al word dit aangemoedig

Inaktivering word veroorsaak deur 'n deel van die kanaal wat die inaktiverende deeltjie genoem word wat in die opening van die kanaal invoeg. Vir die kanaal om weer oop te maak, moet die deeltjie verwyder word. Proteas wat die deeltjie inhibeer, veroorsaak dat die kanaal oop bly.

Epilepsie is 'n disfunksie van die Na+ -kanaal. Ataksie (spierkoördinasieversteuring) is 'n K+ wanfunksie.

Nernst -vergelyking beskryf die verband tussen membraanpotensiaal en ioonkonsentrasie

Goldmann -vergelyking beskryf gekombineerde effekte van ione op membraanpotensiaal


Fluorescerende spanningsaanwysers vir klein molekules om membraanpotensiaal te bestudeer

Optiese spanningsensors beloof hoëspoedopsporing van membraanpotensiaal in neurone.

Daar bestaan ​​verskillende klasse klein -molekule spanningsaanwysers.

Spanningsaanwysers wat elektronoordrag as sneller gebruik, bied spoed en sensitiwiteit.

Elektronoordragspanning-aanwysers kan oor 'n reeks kleure ingestel word.

Fotoaktiveerbare spanningsaanwysers verbeter etikettering in heterogene stelsel.

Spanningsbeelding kan die bydraes wat vinnige veranderinge in die membraanspanning tot die sellulêre fisiologie lewer, ontrafel, veral in die konteks van neurowetenskap. Veral klein molekule fluorofore is veral aantreklik omdat hulle in teorie vinnige en sensitiewe metings van membraanpotensiaaldinamika kan verskaf. 'N Aantal klasse aanwysers vir klein molekules sal bespreek word, insluitend kleurstowwe met verbeterde tweefotonspanningswaarneming, naby infrarooi optiese profiele vir gebruik in in vivo toepassings en nuut ontwikkelde elektron-oordraggebaseerde aanwysers, of VoltageFluors, wat oor 'n reeks golflengtes ingestel kan word om al-optiese spanningsmanipulasie en meting moontlik te maak. Beperkings en 'n 'wenslys' vir spanningsaanwysers sal ook bespreek word.


Gifstowwe en siektes

Baie natuurlike gifstowwe teiken ioonkanale. Voorbeelde hiervan is die spanningshek natriumkanaalblokker tetrodotoksien, wat geproduseer word deur bakterieë wat in puffers (blaasvisse) woon en verskeie ander organismes, die onomkeerbare nikotien asetielcholien reseptor antagonis alfa-bungarotoksien, uit die gif van slange in die genus Bungarus (kraits) en plantaardige alkaloïede, soos strychnine en d -tubocurarine, wat die aktivering van ioonkanale wat onderskeidelik deur die neurotransmitters glisien en asetielcholien oopgemaak word, belemmer. Daarbenewens werk 'n groot aantal terapeutiese middels, insluitend plaaslike verdowingsmiddels, bensodiasepiene en sulfonielureumderivate, direk of indirek op om ioonkanaalaktiwiteit te moduleer.

Oorgeërfde mutasies in ioonkanaalgene en in gene wat proteïene kodeer wat ioonkanaalaktiwiteit reguleer, is by 'n aantal siektes betrokke, insluitend ataksie (die onvermoë om vrywillige spierbewegings te koördineer), diabetes mellitus, sekere tipes epilepsie en hartaritmieë (onreëlmatighede). in hartklop). Byvoorbeeld, genetiese variasies in natrium-selektiewe en kalium-selektiewe kanale, of in hul geassosieerde regulatoriese subeenhede, onderlê sommige vorme van lang-QT-sindroom. Hierdie sindroom word gekenmerk deur 'n verlenging van die depolarisasie-tydsverloop van hartpotensiaalpotensiale, wat tot fatale aritmieë kan lei. Daarbenewens is mutasies in adenosientrifosfaat (ATP)-sensitiewe kaliumkanale wat insulienafskeiding van selle in die pankreas beheer, onderliggend aan sommige vorme van diabetes mellitus.


Meting van osmose en hemolise van rooibloedselle

Sedert die ontdekking van die samestelling en struktuur van die soogmembraan van soogdiere, het bioloë 'n duideliker begrip gehad van hoe stowwe die binnekant van die sel binnedring en verlaat. Die selektief deurlaatbare aard van die selmembraan laat die beweging van sommige opgeloste stowwe toe en verhoed dat ander beweeg. Dit het belangrike gevolge vir selvolume en integriteit van die sel en is gevolglik van uiterste kliniese belang, byvoorbeeld by die toediening van isotoniese binneaarse infusies. Die begrippe osmolariteit en tonisiteit word dikwels deur studente verwar, aangesien impermeant isosmotiese opgeloste stowwe soos NaCl ook isotonies is, maar isosmotiese opgeloste stowwe soos ureum is eintlik hipotonies as gevolg van die deurlaatbare aard van die membraan. Deur rooibloedselle in oplossings van verskillende osmolariteite en tonisiteite te plaas, toon hierdie eksperiment die effek van osmose en die gevolglike veranderinge in selvolume. Met behulp van standaardoplossings vir hemoglobien, waar bekende hemoglobienkonsentrasies geproduseer word, kan die verhouding van hemolise en die effek hiervan op die gevolglike hematokrit geraam word. Geen verandering in selvolume vind plaas in isotoniese NaCl nie, en deur ondertoe plaas van bloedselle in hipotoniese NaCl vind onvolledige hemolise plaas. Deur die badoplossing na gedistilleerde water of isosmotiese ureum te verander, vind volledige hemolise plaas as gevolg van hul hipotoniese effekte. Met die gebruik van dierlike bloed in hierdie praktyk, kry studente nuttige ervaring in die hantering van weefselvloeistowwe en die berekening van verdunnings en kan hulle die wetenskap agter kliniese scenario's waardeer.

Sleutelwoorde: oorhandig weefselvloeistowwe hematokrit osmolariteit tonisiteit.


Meting van depolarisasies oor die membraan - Biologie

Количество зарегистрированных учащихся: 6.7 тыс.

Участвовать бесплатно

Chemiese biologie is 'n ontluikende veld wat vinnig bekendheid verwerf het. Hierdie toename in belangstelling is aangevuur deur die toepaslikheid van chemiese biologie om intydse kritieke prosesse in lewende selle of modelorganismes te verstaan. Hierdie sukses het ontstaan ​​omdat chemiese biologie 'n verband tussen chemie, biologie en fisika is. Chemiese biologie kan dus vinnige chemie inspan om biologiese prosesse waar te neem of te versteur, wat weer gerapporteer word met behulp van fisiese toetse, alles in 'n andersins onverstoorde lewende entiteit. Alhoewel sy grense eindeloos is, kan die multidissiplinêre aard van chemiese biologie die veld skrikwekkend laat lyk, ons smeek om te verskil! Hier dekonstrueer ons chemiese biologie in sy kernkomponente en verpak ons ​​die materiaal. In die proses bou ons vir elke student 'n praktiese en teoretiese kennisbank op waarmee hierdie studente hul eie chemiese biologie -eksperimente kan verstaan ​​en ontwerp. Ons sal fluoressensie bespreek as 'n algemene taal wat gebruik word om biologiese verskynsels so uiteenlopend as proteïenlokalisering, membraanspanning, oppervlakverskynsels en ensiemaktiwiteit voor te lees. Ons gaan voort om proteïenetiketteringstrategieë en samesmeltingsproteïenontwerp te bespreek. Dan sal ons groter en groter skaal chemiese biologie meganisme en siftingspogings bespreek. Hoogtepunte sluit in 'n groot hoeveelheid nuwe data, gemaak in die laboratoriumvideo's, en 'n groot aantal bekwame aanbieders.

Рецензии

Fantastiese kursus, die beste een wat ek tot dusver hier ingeskryf het, baie goed gebou en gewoond geraak aan die eenvoudige fantastiese onderrig van dr. Marcus Long, bly dat ek tyd bestee het om hierdie onderwerp te bestudeer

Baie uitdagende dog interessante onderwerp. Dit is 'n wetenskap uit die 21ste eeu wat 'n revolusie in stelselbiologie en ander wetenskapsvelde gemaak het

'N Heerser oor tyd en ruimte! Fluorescerende toetse om komplekse parameters in reële tyd te meet

Hier sal ons bespreek hoe verskillende fluoresserende tegnieke fantasties bruikbare toepassings gevind het om spesifieke biologiese reguleringsprosesse in vitro en in lewende selle te verstaan. Ons fokus op chromatienregulering en regulering van membraanspanning, aangesien dit twee stelsels is wat ons sonder sulke tegnieke nie die begrip sou hê wat ons vandag het nie.

Преподаватели

Robbie Loewith

Marcus J. C. Long

Текст видео

Membrane word gemaak van lipiede en proteïene wat styf saamgepak is deur hidrofobiese interaksies. Hierdie verpakking kan op baie verskillende maniere ontwikkel. In die besonder kan lipiedspanning meer verspreide lipiede genereer. Soos jy in die donkerder deel van hierdie membraan kan sien, is die lipiede styf op mekaar geplaas. Hierdie lipiede verteenwoordig 'n gebied met lae spanning. In die duidelike deel van die membraan sien jy dat die lipiede meer uitmekaar versprei is en dit is 'n area van hoë spanning. Hoe kan ons hieroor dink? Die lipiedmembraan word nou saamgevoeg deur samehangende hidrofobiese kragte van die asiel (vetsuur) ketting wat die lipied saampak. Hierdie kragte is wêreldwyd onveranderlik deur die membraan, so daar moet 'n ander krag wees wat die lipiede uitmekaar sal versprei. Dit is spanning. Hierdie spanning bestry in wese die hidrofobiese kragte van die membraan om lipiede uitmekaar te versprei. Die vraag is, hoe kan ons hierdie spanning meet? Die klassieke tegniek om membraanspanning te meet word hier getoon. Dit is 'n meganiese tegniek waar 'n dun buisie membraan uit die selplasmamembraan getrek word deur 'n kraal in 'n optiese lokval te gebruik. Hierdie kraal is eintlik bedek met 'n reagens, in hierdie geval, konkanavalien A wat aan die plasmamembraan van die sel bind. Wanneer dit in die lokval vasgehou word en uitmekaar getrek word, onttrek dit 'n klein buis uit die plasmamembraan en die buis weerstaan ​​die verplasing van die kraal deur 'n krag toe te pas wat eweredig is aan die kraalverplasing in die val. Nou, dit bied 'n direkte manier om spanning te meet deur die vergelyking wat jy hier sien waar B die buigstyfheid is, die weerstand teen buiging, T, die spanning, en F, die krag wat ons gemeet het. Nou, hierdie tegniek is baie klassiek , maar het 'n paar waarskuwings en om 'n bietjie beter te verduidelik, die waarskuwings, wil ek eers vir jou een foto van so 'n eksperiment wys waar jy die kraal kan sien, in die boonste linkerhoek, die buis wat in die fluoressensiebeeld gesien word en die sel wat 'n wêreldwye fluorescent is. Dit is tegnies uitdagend om so 'n klein buisie uit so 'n klein sel met so 'n klein kraal te onttrek. Die eerste waarskuwing is dat dit tegnies uitdagend is om een ​​meting te bereik. Die tweede waarskuwing is dat dit die beste spesialistoerusting benodig, want jy benodig 'n optiese lokval en hoef nie 'n algemene ding in die laboratorium te hê nie. Die derde voorbehoud is dat dit 'n baie lae deurset het, want u benodig 'n paar minute om een ​​buis te trek, en dit sal 'n paar uur neem om tientalle metings te kry, soos statisties vereis word. Die laaste voorbehoud is dat dit nie baie goed is vir metings oor tydlewe nie, net omdat die tydsresolusie redelik swak is. Een vraag wat ons vra, is: kan ons 'n meer veelsydige metode vind om spanning te meet? Dit gesê, waaraan ons gedink het, kan ons spanning meet met behulp van 'n molekule wat sensitief is vir lipiedverpakking, in die wete dat lipiedverpakking deur membraanspanning beïnvloed word? So 'n molekule word hier gewys, en dit bestaan ​​uit wat ons flipper noem, wat in wese twee aromatiese stelsels is. Een elektronryk, wat in geel getoon word, een elektronarm, wat in rooi getoon word en wanneer hulle plat is, is hulle gekonjugeer, en soos ons gesien het uit Module 2, verskaf dit 'n tipiese fluoresserende kleurstof waar fluoressensie sal wees uitgestraal deur die elektrone wat van die geelstelsel na die rooi stelsel oorgedra word. Dit bied 'n rooi absorpsie en 'n redelike lang leeftyd van fluoressensie. Wat interessant is in hierdie molekule is as gevolg van die enkelbinding wat die twee aromatiese sisteme bind, hulle kan draai en in die gedraaide konformasie het jy die twee sisteme ontkoppel en hulle is nie meer gekonjugeer nie. In hierdie geval fluoreer hulle onafhanklik, en in hierdie geval kry u 'n blou verskuiwing en 'n korter leeftyd. Die vraag is: wat bring hierdie molekule u? Wel, dit bring eers twee konformasies van dieselfde molekule met 'n ander fluoressensie -parameter wat uiteindelik mettertyd kan verander. Die vraag is: hoe kan membraanspanning die bevestiging van hierdie molekule beïnvloed? Omdat ons dit weet, moet ons die vraag stel: hoe kan lipiedverpakking die bouvorm van die molekules verander? As u nou die twee konformasies onafhanklik oorweeg, kan u sien dat die plat konformasie relatief lae ruimte benodig omdat dit nie verdraai is nie. Inteendeel, die verdraaide bevestiging sal meer spasie verg net omdat die lipiedgroepe uitmekaar versprei sal word. In die laagspanningsgeval, in 'n membraan met lae spanning waar lipiede styf verpak is, sal die plat bouvorm bevoordeel word, en gemiddeld word al die molekules plat. Inteendeel, in 'n hoogspanningsmembraan waar lipiede uitmekaar versprei word, sal die molekule meer ruimte hê om te draai, en dit sal hierdie konformasie meer gereeld verkry. Dit gee 'n direkte verband tussen spanning, konformasie van die molekule en sy fluoresserende eienskappe. Ons verwag, soos hier getoon, dat ons in lae spanning toestande 'n lang leeftyd sal hê en in hoë spanning toestande 'n kort leeftyd sal hê. Wat lei dit tot die meting van die membraanspanning? Dit bring tegniek wat vir almal in elke laboratorium nuttig kan wees, omdat ons 'n mikroskoop gebruik, en 'n mikroskoop is 'n algemene tegniek in elke biologie -laboratorium. Tweedens, dit het 'n baie hoër deurset omdat ons baie selle op dieselfde tyd kan meet en dan die statistieke van ons metings dramaties kan verhoog, en derdens het dit 'n baie goeie tydresolusie, omdat alle metings deur liguitstraling gedoen word. Nou het ek vir jou klassieke en moderne tegnieke van membraanspanningmeting gewys en in die volgende lesings sal jy sien hoe moderne tegnieke op verskillende maniere in werking gestel kan word. [MUSIEK]


Praatoorsig

Hierdie lesing oor fotobleek en fotoaktivering beskryf hoe fluorescentieherwinning na fotobleaching (FRAP), fluoressensieverlies by fotobleaching (FLIP) en fotoaktivering van fluorofore inligting kan verskaf oor die dinamika van molekules in selle. Die gebruik van hierdie tegnieke sluit in die bestudering van die beweging van proteïene deur membraankompartemente, die verspreidingsgedrag van molekules in die sitosol en membrane, die dinamika van sitoskeletale polimere en proteïenomset.

Vrae

  1. Watter tegniek sal die beste geskik wees om proteïenomset te kwantifiseer?
    1. Twee foton fluoressensie mikroskopie
    2. Fotoaktivering
    3. Fluoresensieherstel na fotobleiking (FRAP)
    4. Fluorescentieverlies in fotobleking (FLIP)
    1. Twee foton fluoressensie mikroskopie
    2. Fotoaktivering
    3. Fluorescentieherstel na fotobleik (FRAP)
    4. Fluorescentieverlies in fotobleking (FLIP)
    1. Blootstelling met infrarooi lig verander van rooi na groen fluoressensie
    2. Omkeerbare aan-af fluorescentie met ligsiklusse
    3. Blootstelling met blou lig verander van groen na rooi fluorescentie
    4. Blootstelling aan blou lig verskuif die absorpsiespektrum
    1. Die omset van die proteïen is hoog
    2. Aktiewe vervoermeganismes vind plaas sowel as verspreiding
    3. 'N Fraksie van die gebleikte molekules is onbeweeglik en nie uitruilbaar nie
    4. 'n Fraksie van die fluoressensie het foto-omgeskakel na 'n ander golflengte

    Antwoorde


    Eksperimente oor osmose (met diagram)

    Die onderstaande artikel bevat 'n lys van vier eenvoudige eksperimente oor osmose.

    1. Eksperimenteer om die osmose te demonstreer deur 'n vel sellofaan of bokblaas te gebruik:

    Beker, distel tregter, bok blaas of vel sellofaan, draad, water en suiker oplossing.

    1. Bedek die onderste opening van die glasbuis met die bokblaas of vel sellofaan en bind dit met die draad vas.

    2. Vul die binnekant van die buis in met melasse, 'n gekonsentreerde suikeroplossing in water.

    3. Plaas die hele apparaat in 'n beker met water, verkieslik gedistilleerde water.

    4. Let op die waterpeil in die disteltrechter en hou die apparaat om die resultate op te let.

    Die vlak van die water in die disteltrechter styg (figuur 2).

    1. Beweging van water deur die bokblaas of sellofaanvel tot in die distel tregter vind plaas.

    2. Waterkonsentrasie in beker is 100% terwyl dit in die suikeroplossing minder as dit is, en daarom beweeg die water uit die gebied met hoër konsentrasie na die gebied met laer konsentrasie. Die beweging is deur 'n halfdeurlaatbare membraan, en die eksperiment toon dus die verskynsel van osmose.

    3. Die krag waarmee die oplossingsvlak in die buis toeneem, spruit uit die druk wat uitgeoefen word deur die verspreiding van watermolekules in die buis. Hierdie druk word osmotiese druk genoem.

    4. Stabiliteit van die watervlak in die tregter dui aan dat die waterkonsentrasie in beide die bekers sowel as die tregter dieselfde is en sodoende stop osmose.

    2. Eksperimenteer om osmose te demonstreer met behulp van aartappel -osmometer:

    Petri-bak, water, aartappel, suikeroplossing, kurkprop en kapillêre buis.

    1. Neem 'n aartappelknol, verwyder die buitebedekking van die een kant en sny dieselfde kant plat.

    2. Skep 'n holte uit die ander kant van die knol wat amper tot onder loop.

    3. Vul die holte met die suikeroplossing en pas 'n lugdigte kurk met 'n kapillêre buis aan die bokant van die holte (fig. 3).

    4. Plaas die aartappelknol met kapillêre in die watergevulde petrischaal.

    5. Merk die oplossingsvlak in die buis en hou die eksperiment vir 'n geruime tyd dop.

    Na 'n rukkie neem die vlak van die oplossing in die buis toe. Merk die vlak van oplossing wanneer dit stop om te beweeg.

    Die vlak in die kapillêre buis neem toe as gevolg van die feit dat die osmotiese druk van die suikeroplossing hoër is as dié van die water, en die water beweeg deur die semi-deurlaatbare membraan van aartappel van petri-bak tot in die holte. Die eksperiment toon dus die verskynsel van osmose.

    3. Eksperimenteer om die osmose deur die eier-osmometer te demonstreer:

    Eiermembraan, verdun HCI, water deur, buis, suikeroplossing en staander.

    1. Berei 'n eiervlies voor deur die waterdigte eierdop versigtig te verwyder deur dit in verdunde HCI op te los.

    2. Verwyder al die vet en proteïenbevattende geel materiaal van die eier deur 'n gaatjie aan sy een kant te maak.

    3. Vul die suikeroplossing in die eiermembraan deur die gat en pas 'n maatbuis in die gat.

    4. Plaas die volledige apparaat in 'n watergevulde trog (Fig. 4).

    5. Let op die vlak van suikeroplossing in die gegradueerde buis en hou die apparaat vir 'n geruime tyd ongestoord.

    Die vlak van die suikeroplossing neem toe in die buis.

    Die vlak in die buis neem toe as gevolg van die feit dat die osmotiese druk van die suikeroplossing in die eiermembraan hoër is as dié van water, en dus gaan die water uit die trog deur die eiermembraan in die suikeroplossing en verhoog dus die vlak daarvan. Eiermembraan is 'n semipermeabele membraan.

    4. Eksperimenteer om die verskynsel van eksosmose en endosmose te demonstreer:

    Aartappelknolle (2), mes, kons. suikeroplossing, water, pen, bekers (2).

    1. Verwyder die buitenste vel van die knolle en sny die een punt daarvan plat met 'n skerp mes.

    2. Skep 'n holte uit die ander kant van die knol wat amper tot onder onder loop, soos in eksperiment nr. 14.

    3. Vul die gekonsentreerde oplossing van suiker in die holte van een knol, en water in die ander.

    4. Merk die vlak van die suikeroplossing en water in die holtes met behulp van penne.

    5. Plaas die aartappelhoudende suikeroplossing in 'n beker wat water bevat, en die ander aartappel wat water bevat, in die holte in die beker met suikeroplossing (fig. 5).

    6. Hou die eksperiment vir 'n geruime tyd dop.

    Die vlak in die holte wat suikeroplossing bevat, neem toe terwyl die vlak daal in die ander knol, dit wil sê in die holte gevul met water.

    Die vlak van die suikeroplossing in die eerste knol styg omdat water uit die beker in die holte beweeg deur die halfdeurlaatbare membraan van aartappels. Dit toon dus die verskynsel van endosmose.

    Die vlak van die water in die tweede knol neem af as gevolg van die feit dat water van die holte in die beker deur die halfdeurlaatbare membraan van aartappelknol beweeg. So toon dit die verskynsel van eksosmosis.