În electrofiziologie, termenul de înfășurare în limba engleză este de obicei utilizat pentru a se referi la deschiderea (prin activare) și închiderea (prin dezactivare sau inactivare) a canalelor de ioni.
P > Numele de garnitură (poarta, „ușă”, „poarta”) derivă din ideea că o proteină canal ionic include un pori care este protejat de unul sau mai multe porți, iar poarta (e) trebuie să fie deschisă ( s) astfel încât ionii să treacă prin porți. Diferitele modificări ale celulelor pot declanșa activarea poarta (poarta), în funcție de tipul de canal ionic în cauză, printre altele: modificări ale tensiunii membranei celulare (canalele de ioni activate de tensiune), substanțele chimice (medicamente, substanțe de dependență, hormoni) Interacționați cu canalul de ioni (canalele de ioni activate de liganzi), modificări ale temperaturii, o îngustare sau o deformare a membranei celulare, adăugarea unui grup de fosfat la canalul de ioni (fosforilare) și interacțiunea cu alte molecule de celule (de exemplu, G proteine). Viteza la care are loc oricare dintre aceste procese de activare / inactivare ca răspuns la acești stimuli este cunoscută sub numele de denumirea kinetică a activării. Unele medicamente și multe toxine acționează ca „modificatori de activare” ai canalelor de ioni prin modificarea cineticii porților.
Unele canale sunt deschise sau închise aleatoriu, indiferent de valoarea potențialului membranei și se spune că Gândrul său este o tensiune independentă. În schimb, alte canale sunt în mod normal închise, dar probabilitatea de deschidere poate fi mărită substanțial prin modificări care au apărut în potențialul membranei (canalele de ioni sensibile la tensiune); prin interacțiuni specifice cu liganzi extracelulari sau intracelulari (canale activate de liganzi); sau prin stimuli fizici (mecanoreceptori și canale sensibile la căldură).
Când canalele de ioni sunt închise (fără posibilitatea de a conduce), ele sunt impermeabile pentru ioni și nu conduc curentul electric. Când canalele de ioni sunt deschise, ele conduc curentul electric și apoi permit unor ioni să treacă prin ele și, în consecință, prin membrana plasmatică a celulei. Aceste fluxuri de ioni generează un curent electric prin membrană. Direcția în care se deplasează, după cum sa menționat mai sus, este determinată de gradientul electrochimic reprezentând suma gradientului chimic prin membrana plasmatică și câmpul electric experimentat de ion. Activarea este procesul în care un canal de ioni este transformat și trece de la oricare dintre stările sale de conducere la oricare dintre statele sale non-conductoare.
În descrierea obișnuită a canalelor ionice activate prin tensiunea potențialului de acțiune, au vorbit patru procese despre: activarea, dezactivarea, inactivarea și reactivarea (numită și recuperarea inactivării). Într-un model de canal ionic cu două porți (o poartă de activare și o poartă de inactivare) în care ambele trebuie să fie deschise astfel încât ionii să fie conduse prin canal, activarea este procesul de deschidere a porții de activare, care apare ca răspuns la acest fapt că tensiunea în interiorul membranei celulare (potențialul membranei) devine mai pozitivă față de exteriorul celulei (depolarizare); Dezactivarea este procesul opus, adică închiderea poarta ca răspuns la faptul că tensiunea interioară a membranei devine mai negativă (repolarizare. Inactivarea este închiderea poarta de inactivare; ca în cazul activării, inactivarea apare ca răspuns la răspuns la Faptul că tensiunea din interiorul membranei devine mai pozitivă, dar se întâmplă adesea că este întârziată, comparativ cu activarea. Recuperarea inactivării este opusul inactivării. Astfel, inactivarea ca dezactivare sunt procesele care determină să piardă capacitatea de conducere , dar ele sunt procese diferite în sensul că inactivarea este declanșată atunci când interiorul membranei devine mai pozitiv, în timp ce dezactivarea este declanșată atunci când potențialul membranei devine mai negativ.
canale ion pot fi clasificate în funcție de tipul de stimul pentru deschiderea sau închiderea:
- c Analele activate prin tensiune;
- canale activate de ligand;
- canale mecanice.
canale regleate de voltjeeditar
analul se deschide înainte de diferența de potențial transmembranar și este selectiv pentru un anumit tip de ioni, deoarece porul este polarizat și are o dimensiune similară cu cea a ionului.
canalele de ioni sunt deschise ca răspuns la schimbările În potențialul electric prin membrana plasmatică, care tinde să fie un bilayer lipid. Funcția sa principală este transmisia impulsurilor electrice (generarea potențialului de acțiune) datorită modificărilor diferenței de încărcături electrice derivate din concentrațiile de anioni și cationi între ambele părți ale membranei. Probabilitatea închiderii și deschiderii canalelor de ioni Ele sunt controlate de un senzor care poate fi electric, chimic sau mecanic. Canalele activate de tensiune conțin un senzor care include mai mulți aminoacizi cu încăpere pozitivă care se deplasează în câmpul electric al membranei în timpul deschiderii sau închiderii canalului. Schimbarea diferenței de potențial electric pe ambele părți ale membranei determină mișcarea senzorului. Mișcarea senzorului de tensiune creează o mișcare de încărcături (numită gateway) care schimbă energia liberă care modifică structura terțiară a canalului prin deschiderea sau închiderea acesteia. Unele dintre aceste canale au un stat refractar cunoscut sub numele de inactivare a cărei mecanism este dat de o subunitate independentă a celor responsabili de deschidere și închidere.
Canale de sodiu (Na +) Editare
Faza depolarizării rapide a potențialului de acțiune al nervului și a mușchiului (celule scheletice, netede și cardiace) și, în general, din Celulele excitabile depind de intrarea Na + prin canale activate prin modificări de tensiune. Această intrare NA + produce o depolarizare a potențialului membranei care facilitează, la rândul său, deschiderea mai multor canale Na + și permite potențialul de echilibru pentru acest ion în 1-2 msec. Atunci când celulele sunt în repaus, probabilitatea de deschidere a canalelor NA + este foarte scăzută, deși în timpul depolarizării produce o creștere dramatică a probabilității sale de deschidere.
Canale de potasiu (K +) Editați
K + sunt cele mai eterogene grupuri de proteine de membrană structurală. În celulele excitabile, depolarizarea celulară activează canalele K + și facilitează ieșirea celulară din celulă, ceea ce duce la repolarizarea potențialului membranei. În plus, canalele K + joacă un rol important în menținerea potențialului de odihnă celulară, frecvența declanșatorului celulelor automate, eliberarea neurotransmițătorilor, secreția de insulină, excitabilitatea celulelor, transportul de electroliți de către celulele epiteliale, Contracția mușchiului neted și reglarea volumului celular. Există, de asemenea, canale de K + a cărei activare este independentă de modificările potențialului membranei care determină potențialul de odihnă și reglează excitabilitatea și volumul extracelular. Oțetul zbura (Drosophila Melanogaster) a fost cheia care ne-a permis să cunoaștem topologia și funcția canalelor K +. Identificarea primului canal K + a fost consecința studiului electrofiziologic al mutantului de agitare din D. melanogaster, astfel, denominat, deoarece are mișcări spasmodice ale extremităților prin a fi anestherat cu eter. O funcție importantă a canalelor K + este Activarea limfocitară în răspunsul imun al organismului.
Canalele de calciu (CA2 +) Editați
În celulele în picioare, concentrația intracelulară de CA2 + este de 20.000 de ori mai mică decât concentrația sa în mediu extracelular; Pe de altă parte, interiorul celular este electronegativ (-50 la -60 mV), adică există un gradient electrochimic care favorizează intrarea de ioni CA2 + în celulă. Cu toate acestea, într-o celulă în repaus, membrana celulară este foarte puțin permeabilă la CA2 +, astfel încât intrarea în favoarea acestui gradient este redusă. Cu toate acestea, în timpul activării celulelor, concentrația intracelulară de CA2 + crește ca o consecință a intrării de CA2 + extracelulară prin membrană, fie prin canale dependente de tensiune. Intrarea de CA2 + prin canalele dependente de tensiune ale membranei celulare participă la reglarea numeroaselor procese biologice: Geneza potențialului de acțiune și durata acestui lucru, cuplarea de entuziasm, eliberarea de neurotransmițători, hormoni și factori de creștere, sinaptogeneza, osteogeneza, procesele de diferențiere celulară, hipertrofia și remodelate, printre altele.
canale de clor (cl-) edit
Cl-canale un rol foarte important în reglarea excitabilității celulare, reglarea transportului transepitelial și a telefoanelor mobile și pot fi activate prin modificări de tensiune , liganzi endogeni (ca, AMPC, proteinele G) și forțele fizice (dilatarea celulelor). Primul canal dependent de tensiune al acestei familii, numit CLC-0, a fost clonat de organul electric al torpilului torpilat. Ulterior, alte 9 canale au fost clonate, codificate de genele CLCN1-7, CLCNK și CLCNKB. Clc-0, CLC-1, CLC-2 și CLC-KA / B sunt amplasate în membrana celulară, în timp ce canalele rămase se găsesc în membranele mitocondriilor și altor organele celulare. Canalele situate în membrana celulară stabilizează potențialul membranei în celulele excitabile (de exemplu, în mușchiul scheletic) și sunt responsabile pentru transportul de apă transepitelială și electroliți, în timp ce canalele intracelulare pot fi contrabate curentul produs de pompele de protoni. Cea mai importantă funcție a Clanalele, în sinapsele neuronale, este de a provoca o hiperpolarizare prin intrarea în neuronul passynaptic pasiv, și, astfel, întrerupe impulsul nervos pentru a pregăti neuronul postsynaptic pentru următorul impuls. Alte funcție importantă a canalelor închise în sângele roșu Celulele: În țesuturile intrarea în fortanța de bicarbonat a climinalei, cu care CO2 intră în eritrocite. În plămâni, puterea de ieșire a eritrociterii intrarea bicarbonatului din sânge, cu care este de la CO2 la sângele pulmonar. Acesta este cât de mult mai mult CO2 a țesuturilor este transportat în plămâni.