Mechanismus hinter negativer Leitfähigkeit von Ionenkanälen

Ich habe Mühe, die negative Leitfähigkeit zu verstehen, die in IV-Kurven auf Ionenkanälen angezeigt wird. Mechanistisch bedeutet negative Leitfähigkeit, dass der Einwärts- (oder Auswärts-) Strom zunimmt, wenn die Spannung über der Membran abnimmt. IV-Kurven eines solchen Kanals haben sowohl positive als auch negative Steigungen. Wie wird es durch Ionenkanäle erreicht ?

Dies ist beispielsweise zusätzlich zu dem Beispiel in der Antwort von aandreev.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Danke für die Frage. Ich fürchte, ich verstehe Ihre Frage nicht ganz. Wie wird was erreicht? Oder konkret, worauf bezieht sich „ es “ in Ihrem Schlusssatz?
@AliceD. Sorry für die Verwirrung. Ich habe einige Änderungen vorgenommen. Eine der Frage hinzugefügte Figur zeigt einen Mechanismus, durch den eine negative Leitfähigkeit erhalten wird.
Mit dieser Zahl kann man nicht wirklich mit Sicherheit sagen, dass die Neigung die Richtung umkehrt. Um dies zu beweisen, sind weitere Wiederholungen und Datenpunkte erforderlich.

Antworten (2)

Dies ist die Figur, über die OP spricht:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Negative Leitfähigkeit verursacht durch Eintritt von Natrium- und Cäsiumionen in die Kaliumkanäle von Tintenfisch-Axonen , Francisco Bezanill, Clay M. Armstrong (1972).

Kurze Antwort ist, dass im nichtlinearen Modus des Ionenkanalbetriebs andere Ionen beginnen, ihn zu passieren (der Kanal verliert seine Spezifität). Der kumulative Effekt (aufgrund unterschiedlicher Konzentrationen verschiedener Ionen) ist eine negative Gesamtleitfähigkeit, wenn Sie keine Ströme bestimmter Ionen messen.

Bei dem im verlinkten Artikel Bazanilla & Armstrong (1972) beschriebenen Experiment handelt es sich um ein Voltage-Clamp-Experiment im Tintenfisch-Axon. Spannungsklemmung bedeutet im Grunde, dass die Potentialdifferenz über der Axonmembran durch eine externe künstliche elektronische Stromquelle nach Belieben eingestellt werden kann.

NMDA-Rezeptoren sind Kanäle, die positiv geladene Ionen (hauptsächlich Na + ) leiten. Wenn die Spannung unter physiologischen Bedingungen auf negative Potentiale geklemmt wird, wird positiver Strom nach innen gezogen . Dies wird im Allgemeinen als negativer Strom dargestellt, wie in Ihrem Bild in Ihrem Beitrag gezeigt. Wenn die Spannung jedoch positiver gemacht wird, kehrt sich der Strom an einem bestimmten Punkt um und positive Ströme werden von den Elektroden gemessen. Dieser positive Strom ist durch einen nach außen gerichteten Fluss positiver Ionen durch den NMDA-Rezeptor gekennzeichnet.

Das Vorzeichen des Stroms ist willkürlich, aber der wichtigste Punkt ist, dass die meisten Kanäle Strom in beide Richtungen passieren lassen . Es gibt jedoch Gleichrichterkanäle , die nur Einwegverkehr zulassen. Gleichrichter sind eher die Ausnahme als die Regel.

Verlinkte Referenz
- Bazanilla & Armstrong, J. Gen. Physiol (1972); 60 : 588–608

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