Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой,

Ионы, 3 – белки мембраны, 4 – белки канала ((Из: Horn, 2011)

Ионные каналы классифицируются согласно последующим аспектам:

1- по избирательности :

а) селективные, другими словами, каналы проницаемые для строго определен- ных ионов.

б) селективные, другими словами, проницаемые для различных ионов;

2 - по нраву пропускаемых ионов:

-калиевые

-натриевые

-кальциевые

-хлорные

-протонные (водородные)

3 - по скорости закрывания (инактивации):

- стремительно инактивирующиеся, т.е. стремительно переходящие в закрытое Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, состояние

- медлительно инактивирующиеся

4 - по механизмам открывания(рис.46):

1 - потенциалзависимые: открываются при определенном уровне потенциала мембраны: каналы открываются в случае, если происходит изменение потенциала мембраны: он двигается в положительную сторону, в клеточку начинают заходить ионы по градиенту концентрации. Примером таких каналов являются натриевые и кальциевые каналы (рис.45,55). Эти каналы состоят из четырех-пяти Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, субъединиц, которые прошивают плазматическую мембрану и состоят из 6 доменов.

Рис. 46. Виды каналов согласно механизмам открывания (Из: Фаллер, 2003)

2 - хемозависимые либо лиганд-зависимые: открываются при воздействии на хеморецепторы мембраны клеточки лигандов (нейромедиаторов, гормонов и т. д). Когда лиганд связывается с внешними сенсорами канала, то изменяется конформация белков, образующих канал. В итоге этого Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, канал раскрывается. Открываясь, он впускает ионы, изменяя этим мембранный потенциал. Лиганд-зависимые каналы обеспечивают перевоплощение хим сигналов, приходящие к клеточке, в электронные. Такие каналы нужны для работы хим синапсов нервной ткани (рис.48,54).

Рис.47. Потенциалзависимый натриевый ионный канал: слева - в закрытом состоянии до конфигураций потенциала, справа - конфигурации потенциала клеточной мембраны открывают Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, канал для прохода ионов (Из: Макаров, Скоренко, 2011)

3 - неуправляемые (независящие).

4 - совместно-управляемые каналы открываются при участии лигандов и определённого электронного потенциала мембраны. Пример: NMDA- рецепторно-канальный комплекс, состоящий из 8 рецепторных участков-сайтов, с которыми могут связываться разные лиганды.

Рис.48 . Лиганд-зависимые ионные каналы. Лигандом выступает глицин. Связывание глицина Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, сенсором открывает канал и наращивает поток хлоридионов (http://biobyte.ru/wp-content/uploads/2012/02/Ion-290x290.jpg)

5 - стимул-управляемые (механически управляемые) каналы открыва- ются под воздействием специфического стимула (раздражителя) (рис.49). Это каналы обеспечивающие сенсорное восприятие и размещаются в мембране сенсорных рецепторов: каналы рецепторных волосковых клеток, обеспечивающих слуховое и зрительное восприятие,; температурно-чувствительные Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, каналы терморецепторов кожи и др. Эти каналы реагирующие на механические раздражения, реагирующие на растяжение либо давление на мембрану клеточки. Они также участвуют в контроле клеточного цикла, роста клеток, секреции и эндоцитоза; к ним относятся также актин-управляемые каналы, которые открываются и запираются за счёт разборки либо сборки примембранных актиновых Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, микрофиламентов с ролью актин-связывающих белков;

Рис.49. Механически-управляемый канал (Из: Интернет-ресурсов с сайтаТранспортные системы мембран http://ru.wikipedia.org/wiki)

6 - опосредованно-управляемые (вторично-управляемые). Они открываются и запираются под действием внутриклеточных сигналов (ионов кальция Са2+, цАМФ, цГМФ). Основной механизм такового управления - фосфорилирование ионного канала с внутренней стороны мембраны Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой,.

Более нередко встречаются два типа каналов: ионные каналы с лиганд-зависимыми воротами

Существует огромное обилие каналов, но для всех характерен общий план строения (рис.50):ониимеют устье, селективный фильтр и для управляемых каналов - воротный механизм.

Рис.50. Схема строения канала (Из: Интернет-ресурсов с веб-сайта http://ru. wikipedia.org/wiki )

1 - селективный фильтр предназначен для селективных каналов Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой,. Он размещен в устье канала и обеспечивает перенос через канал только определенных ионов благодаря наличию в канале заряженных частиц. Эти частички имеют заряд, обратный заряду иона, который они должны притянуть и провести через данный канал (одноименные заряды, как понятно, отталкиваются). Но, по-видимому, имеются и другие механизмы селективности клеточной Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, мембраны.

2 – воротный механизм включает активационные ворота и инактивационные ворота.Активационные воротаоткрывают каналы при определенном уровне мембранного потенциала (для потенциалзависимых каналов) либо при действии соответственного лиганда (для лиганд-зависимыхканалов). Активационные ворота потенциалзависимых каналов имеют детектор, который открывает их на определенном уровне мембранного потенциала. Инактивационные ворота, обеспечивают закрывание канала и прекращение Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, проведения ионов по каналу на определенном уровне мембранного потенциала.

Неспецифические ионные каналы не имеют ворот.

Ионные каналы могут находится в последующих состояниях:

1 – активированном:канал может делать свои функции, т.е. раскрываться и запираться под действием его регуляторов (управляющих веществ либо электронных потенциалов).

2 – инактивированном: канал не может делать свои функции Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой,, т.е. раскрываться и запираться, он "фиксируется" в каком-то одном состоянии.

3 – блокированном: канал перекрыт, инактивирован веществом-антагонистом (блокатором), занявшем место управляющего вещества. Вещества-блокаторы могут быть 3-х типов: антогонистыиблокаторы.

Антагонисты - это вещества, способные связываться с рецепторным участком канала, препятствовать активирующему действию естественных управляющих каналом веществ. Они не вызывают полную блокаду сенсора Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, и его канала, действуют слабо и только угнетают его работу, но не прекращать её на сто процентов

Блокаторы - это вещества, блокирующие работу ионного канала, взаимодействуя с сенсором к нему и, тем, нарушающие его управление. К ним относятся: холиноблокаторы, блокирующие ацетилхолин, адреноблокаторы, блокирующие действие адреналина, гистаминоблокаторы, блокирующие действие гистамина Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, и др. Некие блокаторы используются в качестве фармацевтических препаратов.Новокаин, к примеру, перекрывает Na-каналы и прекращает проведение возбуждения по нервным волокнам. Потому, его используют в качестве местного анестетика, снимающего болевые чувства. Блокаторы именуют также литиками (холинолитик, адренолитик); в фармакологии термин "литик" используют к субстанциям, не только лишь препятствующим действию лиганда, да Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, и на сто процентов прекращающим передачу возбуждения.

4 - пластичном:канал в итоге фосфорилирования фикси - руется в повсевременно закрытом либо, напротив, в открытом состоянии. Фосфорилирование осуществляется ферментами-протеинкиназами методом присоединения к аминокислотам канальных белков фосфатного остатка от АТФ либо ГТФ с внутренней стороны мембраны.

Ионные каналыобеспечивают управляемый перенос ионов Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, через мембрану и, благодаря этому, делают последующие функции:

1 - регулируют аква обмен клеточки, обеспечивая её объём и тургор; pH клеточки, предотвращая её закисление и защелачивание; ионный обмен (обмен солей), контролируя изменение внутриклеточного ионного состава и концентрацию;

4 - делают и изменяют мембранные потенциалы клеточки: потенциал покоя; в возбудимых клеточках - локальные потенциалы, потенциал Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, деяния.

5 - проводят возбуждение в возбудимых клеточках, обеспечивая движения нервных импульсов;

6 - конвертируют раздражения(световые, звуковые и др.) в сенсорных сенсорах в возбуждение;

7 - за счёт обеспечения потоков Са2+ управляют активностью клеточки.

К ионным каналам относятся К+-каналы, N+-каналы, Са+-кана- лы, катионовые каналыианионовые каналы. Они образуются целой группой транслоказ, которые Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, обеспечивают облегченную диффу- зию одновалентных ионов.

Катионные каналы состоят из 5-6 субъединиц 3-х видов, из их функцию канала делают 3-4 (рис.54); анионные каналы состоят из более 2 субъединиц (рис.51).

Рис.51.Схема анионного канала мембраны эритроцита (Из: Муш-камбаров , 2003)

К+-каналы (калиевые каналы) - находятся в плазмолемме и «открыты» всегда, другими словами, активны при любом многофункциональном состоянии Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, клеточки. Через их ворачиваются во внешнюю среду клеточки ионы К+ из-за наличия сильного градиента концентрации в клеточке в итоге работы Nа+, К+-насоса (подробнее ниже). Выход ионов К+ делает такую разность потенциалов меж сторонами мембраны (-75мВ) которая уравновешивает по энергии градиент. Наступает динамическое равновесие и диффузия ионов К Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой,+ прекращается. В итоге клеточки получают трансмембранный потенциал, при котором наружняя сторона мембраны заряжена положительно, а внутренняя – негативно. При таком рассредотачивании зарядов трансмембранный потенциал пишут со знаком «-» (-75мВ).

Рис.52. Калиевый канал: голубым и красноватым цветом обозначены субъединицы

канала (Из: Интернет-ресурсов с веб-сайта meduniver.com JPG 514×430)

Nа+-каналы (натриевые Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, каналы) (рис.47,52 ) имеют только мембраны тех клеток, которые способны к возбуждению (нервные клеточки, миоциты, мышечные волокна, сперматозоиды, сенсорные клеточки органов эмоций).

Nа+образованы транслоказами, состоящими из 4 субъединиц: I-IV любая из субъединиц включает 6 α-спиральных доменов, прони - зывающих клеточную мембрану; N- и С-концы каналов находятся в цитоплазме. Nа+ -каналы Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, «открыты» в клеточке не повсевременно, а только в состоянии возбуждения (исключение составляют светочувствительные клеточки сетчатки, где каналы в возбужденном состоянии «закрыты»). Nа+-каналы открываются при достижении трансмембранного потенциала величины – 50мВ, что происходит в случае возбуждения примыкающего участка мембраны. Через открывающиеся Nа+-каналы ионы Nа+ устремляются вовнутрь клеточки по градиенту концентрации Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, и заряда. Снаружи миниатюризируется положительный заряд. Разность потенциалов понижается еще более, что инициирует открытие других Nа+-каналов. Процесс усиливается сам по для себя и стремительно развивается. В течении миллисекунд разность потенциалов сводится к нулю и становится положительной (+30мВ). Таким макаром, на пике возбуждения излишек положительных ионов оказываются снутри Ранных белков: а – вид с боку, б – вид сверху: 1 – липидный бислой, клеточки. Появление положительной разности потенциалов индуцирует закрытие Nа+-каналов, после этого восстанавливается, за счет повсевременно открытых К+-каналов, обычное значение трансмембранного потенциала (-75мВ). Весь цикл возбуждения локуса мембраны занимает 1 милли-секунду (1 миллисекунда (мс) равна 0,001 сек).

Рис.52. Натриевый канал мембран миоцитов сердечной мускулы:


ranshe-predpolagalos-chto-zolotoj-milliard-eto-belie-evropejci-no-sejchas-v-mire-belih-ostalos-vsego-8-procentov.html
ranzhirovanie-pamyatnikov-arhitekturi-g-tomska-po-stepeni-potencialnoj-podtoplyaemosti-s-ispolzovaniem-geoinformacionnih-tehnologij.html
rapid-eye-technology-quick-release.html