Ionski kanal je protein tanz membrane koji tvori pore u membrani i omogućava ionima da prolaze kroz nju. Joni su električno nabijene čestice; mogu biti pozitivni, ali i negativno nabijeni. U stalnoj su razmjeni između stanice i njezine okoline ili druge susjedne stanice.
Što je ionski kanal?
Membrana stanice sastoji se od lipidnog dvosloja. Ionski kanali su transmembranski proteini koji obuhvaćaju membranu i omogućuju prolazak iona. Ionski kanali se nazivaju i kanalima proteini jer čine prolaz. Skupina ionskih kanala podijeljena je u različite kategorije, aktivne ionske kanale i pasivne ionske kanale. Aktivni ionski kanali stvaraju prolazak iona aktivnim transportom, pa je potrebna energija za ovaj proces. Pasivni ionski kanali, s druge strane, ne troše energiju i omogućuju prolazak iona duž već postojećeg elektrokemijskog gradijenta. Ovaj gradijent možemo podijeliti na kemijske i elektrokemijske komponente. Kemijski gradijent opisuje a koncentracija gradijent. Čestice određene tvari, kao što su kalij, kretati se nekoordinirano između dva odjeljka uz pomoć ionskih kanala. To rezultira uniformom distribucija ovih čestica između dva odjeljka. To se također naziva i Brownovo molekularno gibanje. Električni gradijent, s druge strane, uključuje distribucija električnog napona. Na primjer, ako postoji povećani negativni naboj u jednom odjeljku, formira se električni gradijent. Pozitivne čestice drugog odjeljka zatim se premještaju u negativno nabijeni odjeljak kako bi uravnotežile nejednaki napon stvoren gradijentom. Aktivni ionski kanali posebno djeluju protiv gradijenta. Na primjer, oni mogu transportirati dodatne negativno nabijene čestice u već negativno nabijeni odjeljak. Međutim, ovaj postupak zahtijeva trošenje energije.
Funkcija, radnja i zadaci
Ionski kanali imaju razne funkcije. Prijenosni ionski kanali sinapse neurona imaju važnu funkciju u prijenosu signala između različitih neurona. Ove se vrste ionskih kanala nalaze na postsinaptičkom terminalu. Kad se pojavi dolazni signal, sinapsa oslobađa određeni neurotransmiter. Predajnik ulazi u sinaptičke pukotine i veže se na receptore ionskih kanala usmjerenih odašiljačem. Oni se otvore i promijeni se membranski potencijal postsinapse. Ovisno o tome, stvara se ekscitacijski ili inhibicijski membranski potencijal. To ovisi o tome hoće li se membranski potencijal povećati ili spustiti, a to se pak određuje dotokom iona kroz ionski kanal koji je zasnovan odašiljačem. Prijenos podražaja u neuronu, to može biti u mozak ili također u leđna moždina, generiraju se ionskim kanalima. Primjerice, na ovaj je način omogućen proces vida, ali i prijenos podražaja u refleksu kao što je refleks koljena. Kada se dogodi promjena membranskog potencijala, dolazi do otvaranja ionskih kanala duž neurona. To stvara provodljivost promijenjenog membranskog potencijala koji dovodi do neurona sličan domino efektu. Napon membrane u početku nastaje jer se unutar neurona nalazi negativni naboj, a u izvanstaničnom području pozitivan naboj. Ako se prekorači takozvani potencijal mirovanja napona membrane, dolazi do hiperpolarizacije membrane. Kao rezultat, napon membrane postaje još negativniji. To se događa zbog otvaranja ili zatvaranja ionskih kanala. Ti su ionski kanali kalij, kalcijum, klorid i natrij kanali. Oni ovise o naponu, tj. Otvaraju se ili zatvaraju ovisno o membranskom potencijalu. Taj se proces naziva akcijski potencijal a podijeljen je u različite korake. Prvo, dolazi do inicijacijske faze. Zatim dolazi do depolarizacije nakon koje slijedi repolarizacija, u kojoj se ponovno postiže potencijal odmora. Međutim, obično se hiperpolarizacija događa prije repolarizacije. To služi da se osigura da nema dalje akcijski potencijal pokreće se neposredno nakon akcijskog potencijala koji se dogodio i koji se javlja neprekidnim podražajem. Jonski kanali također imaju važnu funkciju u regulaciji osmoze kao i u održavanju kiselinsko-bazne kiseline uravnotežiti u tijelu.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Kao što je ranije spomenuto, postoje aktivni i pasivni ionski kanali. Međutim, oni se također mogu razlikovati na temelju prirode njihove sterilizacije. To su naponski usmjereni ionski kanali koji služe za prijenos podražaja u neuronima. Oni također mogu biti ligandarani, kao što su ionski kanali s prijenosnikom sinapse za prenošenje signala na druge neurone ili također za prijenos signala u mišiće. Ostali ionski kanali su mehanoosjetljivi kanali. Reguliraju se mehaničkim podražajima poput tlaka. Temperaturno ograničeni ionski kanali otvaraju se ili zatvaraju kad se dosegne određeni prag temperature. I ionski kanali sa svjetlosnim ventilima regulirani su određenom valnom duljinom svjetlosti. Primjer za to je rodopsin koji je vezan za kanal i regulira ga. Oni se, na primjer, javljaju u oku i sastavni su dio vizualnog procesa.
Bolesti i poremećaji
Na jonske kanale mogu utjecati neke bolesti. Jedan je besipiel neispravan kalcijum kanal u cerebelum. Ovaj nedostatak je okidač za epilepsija. Drugi je primjer Lambert-Eatonov sindrom. U ovom se slučaju pacijenti formiraju antitijela protiv kalcijum kanali neuromuskularne završne ploče. Ovo je područje prijenosa podražaja između neurona i muskulature. Signali su oslabljeni i dolazi do slabosti mišića. Muškarci to više pogađaju stanje nego žene.
