Ионные каналы мембраны
[Слайд№2] Ионные каналы
Ионные каналы — порообразующие белки (одиночные либо целые комплексы), поддерживающие разницу потенциалов, которая существует между внешней и внутренней сторонами клеточной мембраны всех живых клеток. Относятся к транспортным белкам. С их помощью ионы перемещаются согласно их электрохимическим градиентам сквозь мембрану. Такие комплексы представляют собой набор идентичных или гомологичных протеинов, плотно упакованных в липидном бислое мембраны вокруг водной поры. Каналы расположены в клеточной и некоторых внутренних мембранах клетки.
Через ионные каналы проходят ионы Na+ (натрия), K+ (калия), Cl- (хлора) и Ca++ (кальция). Из-за открывания и закрывания ионных каналов меняется концентрация ионов по разные стороны мембраны и происходит сдвиг мембранного потенциала.
[Слайд№3] Типы ионных каналов
Все ионные каналы подразделяются на следующие группы:
1.По избирательности:
а) Селективные, т.е. специфические. Эти каналы проницаемы для строго определенных ионов.
б) Малоселективные, неспецифические, не имеющие определенной ионной избирательности. Их в мембране небольшое количество.
- По характеру пропускаемых ионов:
а) Калиевые
б) Натриевые
в) Калиевые
д) Хлорные
3.По механизмам открывания:
Из всех наиболее важными являются два типа: ионные каналы с лиганд-зависимыми воротами (находятся в постсинаптической мембране нервно-мышечных соединений) и ионные каналы с потенциал-зависимыми воротами. Первые превращают химические сигналы, приходящие в клетку, в электрические, они необходимы для работы синапсов, а вторые нужны для распространения потенциала действия.
[Слайд№4] Лиганд-зависимые ионные каналы
Эти каналы открываются, когда медиатор, связываясь с их наружними сторонами, меняет их конформацию. Открываясь, они впускают ионы, изменяя этим мембранный потенциал. Лиганд-зависимые каналы почти нечувствительны к изменению мембранного потенциала. Они генерируют электрический сигнал, сила которого зависит от количества медиатора, поступающего в синаптическую щель и времени, которое он там находится.
[Слайд№5] Потенциал-зависимые ионные каналы
Эти каналы отвечают за распространение потенциала действия, они открываются и закрываются в ответ на изменение мембранного потенциала. Например, натриевые каналы. Если мембранный потенциал поддерживается на уроне потенциала покоя, натриевые каналы закрыты и натриевый ток отсутствует. Если мембранный потенциал сдвигается в положительную сторону, то натриевые каналы откроются и в клетку начнут входить ионы натрия по градиенту концентрации. Через 0,5 мс после установления нового значения мембранного потенциала, этот натриевый ток достигнет максимума. А еще через несколько миллисекунд падает почти до нуля. Это значит, что каналы через некоторое время закрываются, даже если клеточная мембрана остается деполяризованной. Но закрывшись, они отличаются от состояния, в котором находились до открытия, теперь они не могут открываться в ответ на деполяризацию мембраны то есть они инактивированны. В таком состоянии они останутся до тех пор, пока мембранный потенциал не вернется к исходному значению и не пройдет восстановительный период, занимающий несколько миллисекунд.
[Слайд№6] Свойства ионных каналов
Для каналов характерна ионная специфичность. Каналы одного типа пропускают только ионы калия, другого — только ионы натрия и т. д.
[Слайд№7] Благодарю за внимание!
