Fråga:
Vad är svansströmmar?
Black Dagger
2016-05-29 11:41:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

enter image description here

Detta är en spänningsklämma på en jonkanal. När spänningen stoppas finns det fortfarande en ström i slutet (svansströmmen). Jag förstår att grindarna inte är helt stängda på grund av vilka det fortfarande finns någon ström som flyter.

Vad jag inte förstår är att varför hoppar strömmen plötsligt till ett litet värde? Ska det inte gradvis gå ner?

Jag röstar för att stänga den här frågan som off-topic eftersom det verkar vara en fysikfråga
@rg255 det är biofysik och på proteinjonkanalgrindning. Bio, definitivt
Det här spåret ser lite roligt ut - jag antar att OP har övergivit sajten, men om OP råkar återvända och kan ge en källa till den här bilden som verkligen kommer att hjälpa till med en specifik förklaring till detta exempel.
@BryanKrause Fwiw, en bildsökning ger inga andra kopior av den bilden, * dock *, figur 4 i [detta dokument] (http://jn.physiology.org/content/79/5/2345) visar samma effekt.
När det gäller ett svar har jag ingen aning om men i allmänna elektriska system skulle du * förvänta dig ett plötsligt hopp så om en strömbrytare / grind öppnades eller spänningen bryts. Utan att veta någonting om detta ämne, ur ett elektriskt perspektiv verkar denna signal fortfarande vara rimlig för mig (inte att det naturligtvis betyder något). Som en vild gissning skulle jag anta att den * lätta * kurvan efter hoppet beror på kapacitans någonstans nedströms om grinden? Eller något komplicerat med portens kinetik som jag inte förstår.
@JasonC Jag försökte också en bildsökning utan framgång; Jag håller med om att Figur 4 i länken du delar visar snygga svansströmmar, men den visar inte de snabba hopp i strömmen som OP: s bild visar, och "svansströmmar" där ser också roliga ut: de ökar och minskar snarare än det smidiga förfallet av normala svansströmmar som artikeln du länkar till. Min misstanke är att det finns en del artefakter som bidrar i OP: s inlägg.
@JasonC Artefakten skulle bero på att pipettkapacitansen inte normaliserades. Så det skulle inte ha något att göra med biologin utan snarare en felaktig installation av patchklämförstärkaren. I ett bra elektrofysiologiskt experiment bör du inte se den artefakten, spåren ska se ut som figur 4 på papperet du länkade.
@JasonC Och för att förklara biologin lite finns det två saker som händer här: 1) Experimenten applicerar en konstant spänning med hjälp av en patchklämförstärkare. Vid varje försök börjar den konstanta spänningen vid ett värde, steg till ett annat värde och sedan tillbaka till baslinjen. 2) Steg i spänning aktiverar spänningsstyrda jonkanaler. Öppningen av dessa biologiska kanaler ändrar mängden ström som behöver appliceras för att upprätthålla den angivna spänningen - att strömavläsningen är vad som ritas i OP: s figur. Dessa kanaler stängs inte direkt, vilket ger svansström
Tre svar:
Oliver Houston
2017-07-18 20:26:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

OK, jag vet att det här är gammalt, men här går det. Svansströmmen är strömmen vid -55mV efter spänningssteget, här:

Tail currents

Strömmen krymper när spänningen ändras, detta orsakar en massiv förskjutning av drivkraften för jonerna på båda sidor av cellmembranet. Går från -125 till -55 mV för det största steget. Som kommenteras beror de täta vertikala banden på båda sidor av steget på snabba kapacitansavläsningar, ignorerar i princip om du inte vill gå ner en helt annan väg.

Anledningen till svansströmmarna är att vissa kanaler förblir öppna och stäng gradvis efter att steget slutar "avstängning". Vi kan inte riktigt säga vilka kanaler det är eftersom vi inte vet något om inspelningsförhållandena / cellerna som är inblandade. Dessa strömmar är dock stora, så troligtvis är de natrium / kalium.

Kenny Kim
2016-05-29 14:40:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag tror att jag förstår frågan lite bättre nu. När spänningen ökade förväntade OP ett exponentiellt förfall men såg istället en topp till positivt värde och gick sedan tillbaka till negativt värde vid vilket exponentiellt förfall inträffar.

Tänk ganska mycket på detta som två strömkällor som ligger ovanpå var och en Övrig. En är strömmen orsakad av skillnad i spänning (Ih). Ih är en blandning av kalium- och natriumström. Även om det är spänningsberoende följer det inte enkel Ohms lag, eftersom detta har att göra med aktivering av kanaler snarare än membran. källa Den andra är ström som orsakas av membranets kapacitiva egenskap. Eftersom kapacitiv ström är proportionell mot förändringshastigheten i spänning, resulterar ökning i spänning i positiv kapacitiv ström.

Så när spänningen ökade från -125 till -55 mV, finns det en positiv kapacitiv ström såväl som exponentiellt förfalla Ih. Dessa två överlagrade varandra leder nästan till bilden vi ser i OP: s fråga. Jag kan inte förklara varför det finns en enorm negativ stigning i strömmen efter den lilla positiva toppen.

Källa: Jag lärde mig detta i klassen för ett år sedan.

och trevlig animation av vad som händer under spänningsklämmaexperiment

Detta svar svarar inte på själva frågan om svansströmmar och innehåller flera fel. Egentligen är OP en bättre källa för vad svansströmmarna kommer från: de kanaler som fortfarande är öppna och ännu inte har återvänt till jämvikten vid den nya spänningen.
@BryanKrause har du något emot att kontrollera om det fortfarande finns fel? Mer om dessa fel skulle uppskattas.
Wupadrasta Santosh
2017-09-27 21:54:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Svansströmmar observeras eftersom nuvarande $ I = g (V-E) $ plötsligt ändras med $ V $, medan $ g $ förändras gradvis efter en del kinetik. Således, vid plötslig övergång av spänning $ V $, ändras $ I $ med en faktor, som observeras som svansström med ett hopp.

Detta är korrekt och kan svara på titelfrågan, men det svarar faktiskt inte på OP. Tyvärr har denna fråga satt länge utan feedback från OP och vi måste nog bli av med den nu.
OP står för "originalaffisch" / "originalpost", i detta fall frågeställaren. Oliver Houstons svar och mina kommentarer adresserar den fråga som OP faktiskt undrade om, vilket var närvaron av de skarpa transienterna förutom svansströmmarna.
Hur förklaras inte hopp av detta?
Om du kopplar in några siffror i ekvationen i ditt svar, skulle det vara uppenbart varför du inte får vad OP visar. Papperet kopplat samman i kommentarerna från JasonC har ett exempel på hur svansströmmar ser ut när de inte påverkas av artefakter: http://jn.physiology.org/content/79/5/2345
när du stänger en strömbrytare hoppar en blixtbåge i luften eftersom spänningen stiger vid den specifika platsen i rymden tillfälligt mot en teoretisk oändlighet eftersom strömmen bakom stängningsomkopplaren sätter press på kantelektronerna och tvingar dem att hoppa. att spänningsförändringen liknar en svansström.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...