Јон канал

А Јон канал је трансмембрански протеин који формира поре у мембрани и омогућава јонима да прођу кроз мембрану. Иони су електрично наелектрисане честице, могу бити позитивно али и негативно наелектрисане. Они су у сталној размени између ћелије и њене околине или неке друге суседне ћелије.

Шта је јонски канал?

Мембрана ћелије састоји се од липидног слоја. Ионски канали су трансмембрански протеини који протежу мембрану и омогућавају пролаз јона. Јонски канали су такође познати као канални протеини, јер формирају пролаз.

Група јонских канала дели се на различите категорије, активне и пасивне јонске канале. Канали активног јона стварају пролазак јона кроз активни транспорт, па им је потребна енергија за тај процес. С друге стране, пасивни јонски канали не троше никакву енергију и омогућавају јонима да прођу кроз постојећи електрохемијски градијент. Овај градијент се може поделити на хемијске и електричне компоненте. Хемијски градијент описује градијент концентрације. Честице одређене супстанце, попут калијума, некоординисано се крећу између два одељка уз помоћ јонских канала.

То резултира равномерном расподјелом ових честица између два предела. То је такође познато и као Бровново молекуларно кретање. С друге стране, електрични градијент садржи расподелу електричног напона. На пример, ако постоји повећан негативни набој у одељку, формира се електрични градијент. Позитивне честице другог одељка се затим премештају у негативно наелектрисан простор да би се надокнадио неједнаки напон који гради градијент. Канали активног јона раде посебно против градијента. На пример, могу да транспортују даље негативно наелектрисане честице у већ негативно наелектрисан простор. Међутим, овај процес захтева трошење енергије.

Функција, ефекат и задаци

Ионски канали имају различите функције. Ионски канали под контролом одашиљача у синапсама нервних ћелија играју важну улогу у преносу сигнала између различитих неурона. Ове врсте јонских канала налазе се на месту постинаптичког завршетка.

Ако постоји долазни сигнал, синапсија ослобађа одређени неуротрансмитер. Ово улази у синаптички јаз и веже се за рецепторе јонских канала под контролом предајника. Ово отвара ово и мења мембрански потенцијал постсинапсе. У зависности од ситуације, постоји потенцијал побудне или инхибиторне мембране. То зависи од тога да ли се мембрански потенцијал подиже или спушта и то заузврат одређује прилив јона кроз јонски канал под контролом предајника. Пренос стимулуса у неурону, који може бити у мозгу или кичменој мождини, настаје јонским каналима. На пример, омогућен је процес виђења, али и пренос подражаја у случају рефлекса као што је рефлекс поткољенице.

Када дође до промене мембранског потенцијала, јонски канали се отварају дуж неурона. Ово ствара пренос промењеног потенцијала мембране дуж неурона сличног домино ефекту. Напетост на мембрани настаје зато што постоји негативан набој унутар неурона и позитиван набој у ванћелијском подручју. Ако се прекорачи такозвани потенцијал мировања напона мембране, долази до хиперполаризације мембране. Због тога је напетост мембране још негативнија. То се догађа због отварања или затварања јонских канала. Ти јонски канали су калијум, калцијум, хлорид и натријум канал. Они зависе од напона, па се отварају или затварају у зависности од потенцијала мембране.

Овај процес је познат као акциони потенцијал и подељен је у различите кораке. Прво је фаза иницијације. Након тога следи деполаризација, праћена реполаризацијом, у којој се потенцијал за одмор поново достиже. Обично, међутим, пре реполаризације долази до хиперполаризације. Ово служи за осигуравање да се даљњи акциони потенцијал не покрене непосредно након што се акциони потенцијал догодио и да се појави трајни подражај. Ионски канали такође имају важну функцију у регулисању осмозе и у одржавању ацидобазне равнотеже у телу.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Као што је већ поменуто, постоје активни и пасивни јонски канали. Међутим, оне се такође могу разликовати на основу начина на који су контролисане. Ово су јонски канали под контролом напона који се користе за пренос стимулуса у неуронима. Такође се могу контролисати лигандом, као што су јонски канали синапси под контролом предајника за пренос сигнала до других неурона или такође за пренос сигнала мишићима.

Даљњи јонски канали су механосензитивни канали. Они се регулишу механичким стимулусима попут притиска. Ионски канали под контролом температуре се отварају или затварају када се достигне одређена праговна вредност температуре. И јонски канали под контролом светлости регулишу се одређеном таласном дужином светлости. Пример за то је родопсин, који је везан за канал и регулише га. Јављају се, на пример, у оку и интегришу се у визуелни процес.

Болести и поремећаји

Ионски канали могу бити погођени неким болестима. Један пример је неисправан канал калцијума у ​​мождану. Овај квар је окидач за епилепсију. Други пример је Ламберт-Еатон синдром.

Пацијенти развијају антитела против калцијумових канала нервомускуларне завршне плоче. Ово је област преноса стимулуса између неурона и мишића. Сигнали су ослабљени и долази до слабости мишића. Мушкарци имају већу вероватноћу да оболе од овог стања него жене.