Йон канал

A Йон канал е трансмембранен протеин, който образува пори в мембраната и позволява на йоните да преминават през мембраната. Йоните са електрически заредени частици, те могат да бъдат положително, но и отрицателно заредени. Те са в постоянен обмен между клетката и нейната среда или друга съседна клетка.

channel

Съдържание

Какво представлява йонният канал?

Мембраната на клетката се състои от липиден двуслой. Йонните канали са трансмембранни протеини, които обхващат мембраната и позволяват на йоните да преминават. Йонните канали са известни също като канални протеини, тъй като образуват пасаж.

Групата на йонните канали е разделена на различни категории, активни и пасивни йонни канали. Активните йонни канали генерират преминаването на йоните чрез активен транспорт, така че те изискват енергия за този процес. Пасивните йонни канали, от друга страна, не консумират никаква енергия и позволяват на йоните да преминават по съществуващ електрохимичен градиент. Този градиент може да бъде разделен на химичния и електрическия компонент. Химичният градиент описва градиент на концентрация. Частиците на определено вещество като калий се движат некоординирано между две отделения с помощта на йонни канали.

Това води до равномерно разпределение на тези частици между двете отделения. Това е известно още като броуновско молекулярно движение. Електрическият градиент, от друга страна, съдържа разпределението на електрическото напрежение. Например, ако има увеличен отрицателен заряд в отделение, се създава електрически градиент. След това положителните частици на другото отделение се преместват в отрицателно зареденото отделение, за да компенсират неравномерното напрежение, натрупано от градиента. Активните йонни канали работят специално срещу градиент. Например, те могат да транспортират допълнително отрицателно заредени частици във вече отрицателно зареденото отделение. Този процес обаче изисква изразходване на енергия.

Функция, ефект и задачи

Ако има входящ сигнал, синапсът освобождава определен невротрансмитер. Това попада в синаптичната процеп и се свързва с рецепторите на контролираните от предавателя йонни канали. Това ги отваря и променя мембранния потенциал на постсинапса. В зависимост от ситуацията тогава има възбуждащ или инхибиторен мембранен потенциал. Това зависи от това дали мембранният потенциал е повишен или понижен и това от своя страна се определя от притока на йони през управлявания от предавателя йонен канал. Предаването на стимули в неврона, което може да бъде в мозъка или в гръбначния мозък, се генерира от йонни канали. Например, процесът на виждане е възможен, но също така и предаването на дразнители в рефлекс като рефлекс на подколенното сухожилие.

Когато има промяна в мембранния потенциал, йонните канали се отварят по протежение на невроните. Това създава предаване на променения мембранен потенциал по неврон, подобен на домино ефект. Напрежението на мембраната първоначално се създава от факта, че вътре в неврона има отрицателен заряд и в извънклетъчната област има положителен заряд. Ако така нареченият потенциал за почивка на мембранното напрежение е надвишен, настъпва хиперполяризация на мембраната. Това прави напрежението на мембраната още по-отрицателно. Това се случва поради отварянето или затварянето на йонните канали. Тези йонни канали са калиеви, калциеви, хлоридни и натриеви канали. Те зависят от напрежението, така че се отварят или затварят в зависимост от мембранния потенциал.

Този процес е известен като потенциал за действие и е разделен на различни стъпки. Първо е фазата на иницииране. Това е последвано от деполяризация, последвано от реполяризация, при която потенциалът за почивка се достига отново. Обикновено обаче хиперполяризацията настъпва преди реполяризация. Това служи, за да се гарантира, че не се задейства по-нататъшен потенциал за действие веднага след осъществяване на потенциала за действие и че се появява постоянен стимул. Йонните канали също имат важна функция за регулиране на осмозата и за поддържане на киселинно-алкалния баланс в тялото.

Образование, поява, свойства и оптимални стойности

Както вече споменахме, има активни и пасивни йонни канали. Те обаче могат да бъдат разграничени въз основа на начина, по който се контролират. Това са контролирани от напрежение йонни канали, които се използват за предаване на стимули в невроните. Те могат също да бъдат контролирани от лиганди, като например управляваните от предавателя йонни канали на синапсите за предаване на сигнали към други неврони или за предаване на сигнал към мускулите.

Други йонни канали са механично чувствителните канали. Те се регулират от механични стимули като натиск. Контролираните от температурата йонни канали се отварят или затварят, когато се достигне определена прагова стойност на температурата. А управляваните от светлината йонни канали се регулират от определена дължина на вълната на светлината. Пример за това е родопсин, който е свързан с канал и го регулира. Те се появяват например в окото и са интегрирани в зрителния процес.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и разстройства

Пациентите развиват антитела срещу калциевите канали на нервно-мускулната крайна плоча. Това е областта на предаване на стимула между невроните и мускулите. Сигналите са отслабени и се появява мускулна слабост. Мъжете са по-склонни да страдат от това състояние, отколкото жените.

подувам

  • Baenkler, H.-W., et al.: Кратък учебник по вътрешни болести. Thieme Verlag, Щутгарт 2010
  • Хорн, Ф.: Човешка биохимия. Учебникът за медицински изследвания. Thieme, Щутгарт 2018
  • Lodish et al.: Молекулярно-клетъчна биология. 4-то издание, Spektrum Akademischer Verlag, Хайделберг, 2001

Може да се интересувате и от

В MedLexi.de не само публикуваме за здраве, медицина и уелнес, но също така сме ентусиазирани от текущите медицински изследвания и медицински технологии. Ние с удоволствие изследваме всички теми, свързани с благосъстоянието на човека и неговото здраве и обясняваме сложни медицински проблеми с високи журналистически стандарти за широката публика.

Медицинските експертни познания за нашите предметни области ни помагат да подготвим разбираеми знания за вашето здраве. Ние разследваме проблемите с любопитство, проверяваме ги въз основа на текущата изследователска ситуация и също така разглеждаме ежедневната медицинска практика. Виждаме себе си като посредници на знанието между лекар и пациент.