Классификация ионых каналов

 

 Ионные каналы

Ионные каналы образованы белками, они весьма разнообраз­ны по устройству и механизму действия. Известно более 50 кана­лов различных клеток, каждая нервная клетка содержит более пя­ти разных каналов.

Классифицируют ионные каналы по нескольким признакам.

1. По возможности управления функцией различают неуправ­ляемые (каналы утечки ионов) и управляемые каналы. Через не­управляемые  каналы   ионы перемещаются постоянно, но медленно, естественно, при наличии электрохимического гради­ента, как и в случае быстрого перемещения ионов по управляе­мым каналам. Последние могут быть быстрыми и медленными.

2. В зависимости от стимула, активирующего или инактивирующего управляемые ионные каналы, основными каналами нейро­нов ЦНС являются потенциалчувствительные   и   хемочувствительные   каналы. При взаимодействии медиа­тора с рецепторами хемочувствительного канала, расположенного на поверхности клеточной мембраны, может про­исходить открытие его ворот, поэтому хемочувствительный канал называют также рецепторуправляемым каналом.

3. В зависимости от селективности различают ионоселективные каналы, пропускающие только один ион, и каналы, не обла­дающие селективностью. В нейронах имеются Na-, K-, Са- и С1-селективные каналы. Есть каналы, пропускающие несколько ио­нов, например Na+, K+ и Са2+, т.е. не обладающие селективно­стью. Наиболее высока степень селективности потенциалчувствительных (потенциалзависимых) каналов, несколько ниже она у хемочувствительных (рецепторзависимых) каналов, постсинаптических мембран, через каналы которых могут одновременно про­ходить ионы Na+ и К+.

4. Для одного и того же иона может быть несколько видов ка­налов. Наиболее важными из них для формирования биопотен­циалов являются следующие: каналы для ионов К+, каналы для ионов Na+.

Устройство ионных каналов и их функционирование. Кана­лы имеют устье и селективный фильтр, а управляемые каналы - и воротный механизм. Они заполнены жидкостью, размеры ка­налов 0,3-0,8 нм. Селективность ионных каналов определяется их размером и наличием в канале заряженных частиц. Эти час­тицы имеют заряд, противоположный заряду иона, который они притягивают, что обеспечивает проход иона через данный канал (одноименные заряды, как известно, отталкиваются). Через ион­ные каналы могут проходить и незаряженные частицы. Ионы, проходя через канал, должны избавиться от гидратной оболоч­ки, иначе их размеры будут больше размеров канала. Слишком мелкий ион, проходя через селективный фильтр, не может отдать гидратную оболоч­ку, поэтому он не может пройти через канал.

Ионные каналы блокируются специфическими веществами и фармакологическими препаратами. Новокаин, например, как ме­стный анестетик снимает болевые ощущения потому, что он, бло­кируя Na-каналы, прекращает проведение возбуждения по нерв­ным волокнам.


Лекция добавлена 21.12.2012 в 01:05:11