ماهو المكون الأساسي في صنع الخلية الكهربائية؟
الخلية الكهربائية هي أحد مصادر التيار الكهربائي الذي ينتج من تفاعل كيميائي تتحول فيه الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. تتكون الخلية من قطبين من مادتين مختلفتين ومادة ثالثة تفصل بينهما وتسمي كهرل . أبسط أنواعها يتكون من وعاء زجاجي يحوي محلولاً مخففاً من حمض الكبريتيك وهو يمثل الكهرل ينغمس فيه قطبان من النحاس والزنك. إذا اتصل القطبان من الخارج بسلك معدني، يسري تيار كهربائي بينهما نتيجة تفاعل الحمض مع الزنك ، فتتجمع على لوح الزنك إلكترونات وتسري خارجه إلى قطب النحاس. (هذا عكس اتجاه التيار الكهربائي الذي اصطـُلح على سريانه من قطب النحاس الموجب إلى قطب الزنك السالب). تنتج هذه الخلية جهدا كهربائيا مقداره نحو 5و1 فولت ويمكن زيادة الجهد عن طريق توصيل عدة من تلك الخلايا . فإذا وصلنا ثلاثة منها أنتجت لنا قوة دافعة كهربائية مقداره 5و4 فولت.
مثلت تقنية الالتقاط الرقعي دليلا واضحا على تواجد قنوات الأيونات في الغشاء الخلوي، وتعتمد هذه التقنية على حساب الخصصائص الكهروفزيولوجية الناتجة عن انتقال الأيونات المشحونة حول الغشاء الخارجي للخلية أو الأغشية المحيطة، مثل أغشية النواة أو الشبكة الإندوبلازمية.
في تقنية الالتقاط الرقعي يتم استخدام قطب كهربائي مكون من أنبوب زجاجي مملوء بمحلول ملحي موصل للكهرباء، قطر الفتحة في طرفه هذا الأنبوب يقارب الـ 1 ميكرومتر، مما يمكنه من الالتصاق بمساحة معينة من غشاء الخلية أي "رقعة" خلوية تحتوي على واحد أو بضع من القتوات الأيونية المتواجدة على الغشاء الخلوي. يتم بعدها تطبيق ضغط عكسي على الغشاء الخلوي عن طريق الشفط بالفم أو بأنبوبة حقن وذلك لخلق طبقة عازلة حول الرقعة المختارة والتي تمثل أهمية في كونها ذات مقاومة كهربائية عالية تحد من تسرب التيار الكهربائي من خلال طبقة الغشاء الخلوي الملامسة للأنبوبة، ولهذا السبب باستطاعة تقنية الالتقاط الرقعي بأن تقيس مستوى التيار والجهد بين طرفي رقعة الغشاء بشكل أساسي ويدقة عالية وبدون تسرب للتيار بشكل ثانوي، لذلك بالإمكان دراسة خصائص القنوات المسربة للأيونات والمتواجدة على سطح الغشاء الخلوي.