Іонний канал - Функції та хвороби

A Іонний канал - це танмембранний білок, який утворює пори в мембрані і дозволяє іонам проходити через мембрану. Іони - це електрично заряджені частинки, вони можуть бути заряджені як позитивно, так і негативно. Вони знаходяться в постійному обміні між клітиною та її оточенням або іншою сусідньою клітиною.

канал

Зміст

Що таке іонний канал?

Мембрана клітини складається з ліпідного бішару. Іонні канали - це трансмембранні білки, які охоплюють мембрану і пропускають іони. Іонні канали також відомі як канальні білки, оскільки вони утворюють прохід.

Група іонних каналів поділяється на різні категорії, на активні та пасивні іонні канали. Активні іонні канали генерують проходження іонів шляхом активного транспорту, тому їм потрібна енергія для цього процесу. З іншого боку, пасивні іонні канали не споживають енергії і дозволяють іонам проходити по існуючому електрохімічному градієнту. Цей градієнт можна розділити на хімічну та електричну складові. Хімічний градієнт описує градієнт концентрації. Частинки певної речовини, наприклад калію, некоординовано рухаються між двома відділеннями за допомогою іонних каналів.

Це призводить до рівномірного розподілу цих частинок між двома відділеннями. Це також відомо як броунівський молекулярний рух. Натомість електричний градієнт містить розподіл електричної напруги. Наприклад, якщо в відсіку є підвищений негативний заряд, утворюється електричний градієнт. Позитивні частинки іншого відсіку потім рухаються до негативно зарядженого відсіку, щоб компенсувати нерівномірну напругу, що створюється градієнтом. Активні іонні канали працюють спеціально проти градієнта. Наприклад, вони можуть транспортувати додатково негативно заряджені частинки у вже негативно заряджений відсік. Однак цей процес вимагає витрат енергії.

Функція, ефект та завдання

Якщо надходить сигнал, синапс вивільняє певний нейромедіатор. Це потрапляє в синаптичну щілину і зв'язується з рецепторами контрольованих передавачем іонних каналів. Це відкриває їх і змінює мембранний потенціал постсинапсу. Залежно від ситуації, тоді існує збудливий або гальмівний мембранний потенціал. Це залежить від того, підвищений чи знижений мембранний потенціал, і це, в свою чергу, визначається припливом іонів через іонний канал, керований передавачем Передача подразників у нейроні, це може бути в головному мозку або в спинному мозку, генерується іонними каналами. Наприклад, можливий процес бачення, а також передача подразників у разі рефлексу, такого як рефлекс підколінного сухожилля.

Коли відбувається зміна мембранного потенціалу, іонні канали відкриваються уздовж нейронів. Це створює передачу зміненого мембранного потенціалу по нейрону, подібну до ефекту доміно. Спочатку напруга мембрани створюється тим, що всередині нейрона є негативний заряд, а позитивний заряд присутній у позаклітинній області. Якщо перевищується так званий потенціал спокою напруги мембрани, відбувається гіперполяризація мембрани. Це робить натяг мембрани ще більш негативним. Це відбувається через відкриття або також закриття іонних каналів. Ці іонні канали - це калієві, кальцієві, хлоридні та натрієві канали. Вони залежать від напруги, тому відкриваються або закриваються залежно від мембранного потенціалу.

Цей процес називається потенціалом дії і поділяється на різні етапи. Спочатку є фаза ініціації. Потім відбувається деполяризація з подальшою реполяризацією, при якій потенціал спокою знову досягається. Однак, як правило, гіперполяризація відбувається до реполяризації. Це гарантує, що подальший потенціал дії не запускається безпосередньо після того, як потенціал дії відбувся, і що виникає постійний стимул. Іонні канали також виконують важливу функцію в регулюванні осмосу та підтримці кислотно-лужного балансу в організмі.

Освіта, наявність, властивості та оптимальні значення

Як уже зазначалося, існують активні та пасивні іонні канали. Однак їх також можна диференціювати залежно від способу управління ними. Це контрольовані напругою іонні канали, які використовуються для передачі подразників у нейронах. Вони також можуть контролюватися лігандами, такими як контрольовані передавачем іонні канали синапсів для передачі сигналів до інших нейронів або також для передачі сигналу до м'язів.

Подальші іонні канали - це механочутливі канали. Вони регулюються механічними подразниками, такими як тиск. Контрольовані температурою іонні канали відкриваються або закриваються при досягненні певного порогового значення температури. А контрольовані світлом іонні канали регулюються певною довжиною хвилі світла. Прикладом цього є родопсин, який зв’язаний з каналом і регулює його. Вони виникають, наприклад, в оці і інтегруються в зоровий процес.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та розлади

У пацієнтів виробляються антитіла проти кальцієвих каналів нервово-м’язової кінцевої пластини. Це область передачі подразника між нейронами та м’язами. Сигнали послаблюються і виникає м’язова слабкість. Чоловіки частіше страждають цим захворюванням, ніж жінки.

набрякати

  • Baenkler, H.-W., et al.: Короткий підручник з внутрішньої медицини. Тієма Верлаг, Штутгарт 2010
  • Горн, Ф.: Біохімія людини. Підручник для медичних студій. Тієма, Штутгарт 2018
  • Лодіш та ін.: Молекулярно-клітинна біологія. 4-е видання, Spektrum Akademischer Verlag, Гейдельберг, 2001

Вас також може зацікавити

На MedLexi.de ми не лише публікуємо інформацію про здоров’я, медицину та оздоровлення, ми також в захваті від сучасних медичних досліджень та медичних технологій. Ми із задоволенням досліджуємо всі теми, пов’язані з добробутом та здоров’ям людини, і пояснюємо складні медичні проблеми з високими журналістськими стандартами для широкої громадськості.

Знання медичних експертів з наших предметних областей допомагають нам підготувати зрозумілі знання для вашого здоров’я. Ми з цікавістю досліджуємо факти, перевіряємо їх на основі поточної дослідницької ситуації, а також вивчаємо щоденну медичну практику. Ми бачимо себе посередниками знань між лікарем та пацієнтом.