Grundkurs Tierphysiologie - Institut für Biologie und Neurobiologie ...

• Testen Sie ausgehend vom Haltepotential (–100mV) verschiedene Klemmspannungen
(von -100 bis +50 mV in 10mV Schritten) und bestimmen Sie jeweils den maximalen
Stromfluss von Kalium bzw. Natrium-Ionen. Beachten Sie dabei, dass die Maxima zu
unterschiedlichen Zeiten erreicht werden. Tragen Sie (zuhause) die gemessenen
maximalen Stromstärken, I Na und I K , in Abhängigkeit von der Klemmspannung als I-V-
Kurve auf und vergleichen und diskutieren Sie kurz die Verläufe. Wo liegt jeweils das
Umkehrpotential für jeden Strom?
• Errechnen Sie mit Hilfe der Beziehung: g = I / EMK (dafür müssen die Ionenkonzentrationen
notiert werden) aus den Strommaxima die Leitfähigkeiten gK + und gNa + und tragen
Sie diese in Abhängigkeit von der Klemmspannung auf. Beschreiben und erklären Sie
kurz den Verlauf.
Inaktivierung:
Die Gleichgewichtsinaktivierung von Na + -Kanälen bei verschiedenen Spannungen lässt sich
durch Veränderung der Haltespannung, von der aus ein Sprung auf eine immer gleiche
Klemmspannung (–10mV) folgt, bestimmen.
• Variieren Sie unter TEA (s.o.) die Haltespannung ausgehend von -100mV bis -10mV in
10mV-Schritten und bestimmen Sie das Maximum des jeweils anschliessend durch einen
Spannungssprung auf die Klemmspannung -10mV ausgelösten Na + -Stroms. Tragen Sie
diesen Na + -Strom jeweils in Relation zum grösstmöglichsten Strom (I/I max ) über der
Haltespannung grafisch auf und diskutieren Sie kurz den Verlauf.
Mit Hilfe des Programms CABLE soll ein Versuch simuliert werden, bei dem am Ort der
Strominjektion und in verschiedenen Abständen von der Reizelektrode die Spannungsantwort
der Membran bzw. entlang einer Nervenfaser/Dendriten gemessen wird.
Spannungsabhängige Ionenkanäle sollen hier keine Rolle spielen, d.h. es wird ausschließlich
passive Erregungsleitung simuliert.
Starten Sie das Programm CABLE und laden Sie die Parameter TC-IR-1.
Notieren Sie sich die gegebenen Parameter für die elektrischen Eigenschaften der Nervenfaser
sowie die experimentellen Umstände (Reizstromstärke) und starten Sie das Experiment.
• Beschreiben Sie den zeitlichen Verlauf der Spannungsantwort.
• Ermitteln Sie den Eingangswiderstand des Neurons (Ohmsches Gesetz: Spannungsantwort
/ Reizstrom = Membranwiderstand). Ändert sich dieser bei höheren Reizströmen?
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