En electrofisioloxía, o termo en inglés de gating normalmente úsase para referirse á apertura (a través da activación) e pechar (a través da desactivación ou a inactivación) das canles iónicas.
O nome Gating (Gate, “Door”, “Gate”) deriva da idea de que unha proteína de canle Ion inclúe un poro que está protexido por unha ou por varias portas, e as (s) portas (s) deben estar abertas ( s) para que os ións pasen polo poro. Varias modificacións celulares pode desencadear a activación da porta (S), dependendo do tipo de canle iónico en cuestión, entre outros: cambios na tensión da membrana celular (tensión activado ións canles), substancias químicas (drogas, substancias aditivas, hormonas) que interactuar coa canle iónica (canles de ións activados por ligandos), cambios de temperatura, un estreito ou unha deformación da membrana celular, adición dun grupo de fosfato á canle iónico (fosforilación) e interacción con outras moléculas celulares (por exemplo, g Proteínas). A velocidade á que calquera destes procesos de activación / inactivación ocorre en resposta a estes estímulos é coñecido como o nome da cinética da activación. Algunhas drogas e moitas toxinas actúan como “modificadores de activación” das canles iónico modificando a cinética das portas.
Algunhas canles están abertas ou pechadas aleatoriamente independentemente do valor do potencial de membrana e dise que se di que A súa gating é unha tensión independente. En contraste, outras canles están normalmente pechadas, pero a súa probabilidade de apertura pode aumentar substancialmente por cambios que ocorreu no potencial de membrana (canles de ións sensibles de tensión); por interaccións específicas con ligandos extracelulares ou intracelulares (canles activados por ligandos); ou por estímulos físicos (mecanómetros e canles sensibles á calor).
Cando as canles iónicas están pechadas (sen a posibilidade de conducir), son impermeables aos iones e non realizan a corrente eléctrica. Cando as canles iónicas están abertas, levan a corrente eléctrica e, a continuación, permiten que algúns ións pasen por eles e, en consecuencia, a través da membrana plasmática da célula. Estes fluxos de ións xeran unha corrente eléctrica a través da membrana. A dirección en que se moven, como se mencionou anteriormente, está determinada polo gradiente electroquímico que representa a suma do gradiente químico a través da membrana plasmática e do campo eléctrico experimentado polo ión. A activación é o proceso no que se transforma e pasa unha canle iónica de calquera dos seus estados de condución a calquera dos seus estados de non condución.
Na descrición habitual das canles iónicas activadas por tensión do potencial de acción, falan catro procesos: activación, desactivación, inactivación e reactivación (tamén chamada recuperación de inactivación). Nun modelo de canles de ión con dúas portas (unha porta de activación e unha porta de inactivación) na que ambos deben estar abertos para que os iones sexan conducidos pola canle, a activación é o proceso de apertura da porta de activación, que ocorre en resposta ao feito que a tensión dentro da membrana celular (o potencial de membrana) faise máis positivo con respecto ao exterior da célula (despolarización); A desactivación é o proceso oposto, é dicir, o peche da porta en resposta ao feito de que a tensión interior da membrana faise máis negativa (repolarización. A inactivación é o peche da porta de inactivación; como coa activación, a inactivación ocorre en resposta a O feito de que a tensión dentro da membrana faise máis positiva, pero moitas veces acontece que está atrasado, en comparación coa activación. A recuperación da inactivación é o contrario da inactivación. Así, tanto a inactivación como a desactivación son procesos que fan que a canle perda a capacidade de condución , pero son diferentes procesos no sentido de que a inactivación desencadea cando o interior da membrana faise máis positivo, mentres que a desactivación desencadea cando o potencial da membrana se fai máis negativo.
As canles iónicas poden clasificarse Segundo o tipo de estímulo para abrir ou pechar:
- c Anals activados por tensión;
- canles activados ligando;
- canles mecánicos.
canles regulados por voltjeeditar
Os canles iónicos abertos en resposta aos cambios En potencial eléctrico a través da membrana plasmática, que tende a ser unha bicapa lipídica. A súa función principal é a transmisión de impulsos eléctricos (xeración do potencial de acción) debido a cambios na diferenza de cargas eléctricas derivadas das concentracións de anións e catións entre ambos os dous lados da membrana. A probabilidade de peche e apertura das canles iónicas Son controlados por un sensor que pode ser eléctrico, químico ou mecánico. As canles activadas de tensión conteñen un sensor que inclúe varios aminoácidos con carga positiva que se moven no campo eléctrico da membrana durante a apertura ou a pechadura da canle. O cambio na diferenza potencial eléctrica a ambos os dous lados da membrana provoca o movemento do sensor. O movemento do sensor de tensión crea un movemento de cargas (chamado pasarela) que cambia a enerxía libre que modifica a estrutura terciaria da canle abríndoa ou pechándoa. Algunhas destas canles teñen un estado refractario coñecido como inactivación cuxo mecanismo é dado por unha subunidade independente dos responsables de abrir e pechar.
Canles de sodio (NA +) Editar
A fase da depolarización rápida do potencial de acción do nervio e do músculo (células esqueléticas, lisas e cardíacas) e, en xeral, do As células excitables dependen da entrada Na + a través de canles activadas por cambios de tensión. Esta entrada na + produce unha despolarización do potencial de membrana que facilita, á súa vez, a apertura de máis canles Na + e permite o potencial de equilibrio para este ión en 1-2 msec. Cando as células están en repouso, a probabilidade de abrir das canles NA + é moi baixa, aínda que durante a despolarización produce un dramático aumento da súa probabilidade de abrir.
Canles de potasio (K +)
As canles K + son o grupo máis heteroxéneo de proteínas de membrana estruturais. En células excitadas, a depolarización celular activa as canles de K + e facilita a saída celular da cela, que leva á repolarización do potencial de membrana. Ademais, as canles de K + desempeñan un papel importante no mantemento do potencial de descanso celular, a frecuencia do gatillo das células automáticas, a liberación de neurotransmisores, a secreción da insulina, a excitabilidade celular, o transporte de electrólitos polas células epiteliais, o Contracción do músculo liso e da regulación do volume celular. Tamén hai canles de K + cuxa activación é independente dos cambios no potencial de membrana que determinan o potencial de descanso e regulan a excitabilidade e o volume extracelular. A mosca do vinagre (Drosophila melanogaster) foi a clave que nos permitiu coñecer a topoloxía e a función das canles de K +. A identificación da primeira canle K + foi a consecuencia do estudo electrofisiolóxico do shaker mutante de D. melanogaster, tan denominado porque ten movementos espasmódicos das extremidades ao ser anesterado con éter. Unha importante función das canles de K + é activación linfocítica na resposta inmune do organismo.
Canles de calcio (CA2 +) Editar
En celas permanentes, a concentración intracelular de CA2 + é de 20.000 veces menor que a súa concentración no medio extracelular; Doutra banda, o interior móbil é electronegativo (-50 a -60 mv), é dicir, hai un gradiente electroquímico que favorece a entrada de ións CA2 + na cela. Non obstante, nunha célula en repouso, a membrana celular é moi pouco permeable a CA2 +, polo que a entrada a favor deste gradiente é reducida. Non obstante, durante a activación celular, a concentración intracelular de CA2 + aumenta como consecuencia da entrada de CA2 Extracelular a través da membrana, xa sexa a través de canles dependentes de tensión. A entrada de CA2 + a través das canles dependentes da tensión da membrana celular participa na regulación de numerosos procesos biolóxicos: Genesis do potencial de acción e a duración deste, o acoplamento de emoción, a liberación de neurotransmisores, hormonas e factores de crecemento, SINAPTOGENESIS, Osteogénesis, procesos de diferenciación celular, hipertrofia e remodelación, entre outros.
canles de cloruro (CL-) editar
canles CL Un papel moi importante na regulación da excitabilidade celular, o transporte transpitelial e a regulación de volume e os teléfonos móbiles e poden ser activados por cambios de tensión Ligandos endóxenos (CA, AMPC, proteínas G) e forzas físicas (dilatación celular). A primeira canle dependente da tensión desta familia, chamada CLC-0, foi clonada do órgano eléctrico do torpedo torpedo. Posteriormente, outras 9 canles foron clonadas, codificadas por Genes CLCN1-7, CLCNK e CLCNKB. As canles CLC-0, CLC-1, CLC-2 e CLC-KA / B están localizadas na membrana celular, mentres que as canles restantes atópanse nas membranas de mitocondrias e outros organelos celulares. As canles situadas na membrana celular estabilizan o potencial de membrana nas células excitadas (por exemplo, no músculo esquelético) e son responsables da auga transepitelial e do transporte de electrólitos, mentres que as canles intracelulares poden contrabar a corrente producida por Bombas de Proton. A función máis importante do CL- canles, en sinapses neuronais, é provocar unha hiperpolarización pola súa entrada na neurona postsináptica pasiva a súa activación e, así, interromper o impulso nervioso para preparar a neurona postsináptica para o próximo impulso. Outra función importante das canles pechadas no sangue vermello Células: nos tecidos a entrada de Cl- Erythrocithtes a saída de bicarbonato da mesma, coa que CO2 entra no eritrocito. Nos pulmóns, a forza de saída de eritrocito a entrada de bicarbonato do sangue, coa que sae CO2 ao sangue pulmonar. Esta é a cantidade de máis CO2 dos tecidos transportados aos pulmóns.