Ioncsatorna - Funkció és betegségek
A Ion csatorna egy tansmembrán fehérje, amely pórust képez a membránban, és lehetővé teszi az ionok átjutását a membránon. Az ionok elektromosan töltött részecskék, lehetnek pozitív, de negatív töltésűek is. Állandó cserében vannak a sejt és környezete vagy egy másik szomszédos sejt között.
Tartalomjegyzék
Mi az ioncsatorna?
A sejt membránja egy lipid kettős rétegből áll. Az ioncsatornák transzmembrán fehérjék, amelyek átfedik a membránt, és lehetővé teszik az ionok áthaladását. Az ioncsatornákat csatornafehérjéknek is nevezik, mert átjárást képeznek.
Az ioncsatornák csoportja különböző kategóriákra oszlik, az aktív és a passzív ioncsatornákra. Az aktív ioncsatornák aktív transzport révén generálják az ionok átjutását, ezért ehhez a folyamathoz energiára van szükség. A passzív ioncsatornák viszont nem fogyasztanak energiát, és lehetővé teszik az ionok áthaladását egy meglévő elektrokémiai gradiens mentén. Ez a gradiens kémiai és elektromos alkatrészekre osztható. A kémiai gradiens a koncentráció gradiensét írja le. Egy bizonyos anyag részecskéi, például a kálium, koordinálatlan módon mozognak két rekesz között az ioncsatornák segítségével.
Ez egyenletes eloszlást eredményez a részecskék között a két rekesz között. Ez más néven Brown-molekuláris mozgás. Az elektromos gradiens viszont az elektromos feszültség eloszlását tartalmazza. Például, ha egy rekeszben megnövekedett negatív töltés van, elektromos gradiens jön létre. Ezután a másik rekesz pozitív részecskéi a negatív töltésű rekeszbe kerülnek, hogy ellensúlyozzák a gradiens által felépített egyenlőtlen feszültséget. Az aktív ioncsatornák kifejezetten egy gradiens ellen működnek. Például további negatív töltésű részecskéket szállíthatnak a már negatívan töltött rekeszbe. Ez a folyamat azonban energiaráfordítást igényel.
Funkció, hatás és feladatok
Ha bejövő jel van, a szinapszis felszabadít egy bizonyos neurotranszmittert. Ez bekerül a szinaptikus résbe és kötődik az adó által vezérelt ioncsatornák receptoraihoz. Ez megnyitja ezeket, és megváltoztatja a posztszinapszus membránpotenciálját. A helyzettől függően ekkor gerjesztő vagy gátló membránpotenciál van. Ez attól függ, hogy a membránpotenciál megemelkedik vagy leereszkedik, és ezt pedig az adó által vezérelt ioncsatornán keresztüli ionáramlás határozza meg. Az ingerek átadását az idegsejtben, amely lehet az agyban vagy a gerincvelőben, ioncsatornák generálják. Lehetővé válik például a látás folyamata, de az ingerek továbbadása is egy reflexben, például a combhajlító reflexben.
Ha változás következik be a membránpotenciálban, akkor az ioncsatornák megnyílnak az idegsejtek mentén. Ez létrehozza a megváltozott membránpotenciál átadását egy dominóhatáshoz hasonló neuron mentén. A membránfeszültség kezdetben az a tény, hogy az idegsejtben negatív töltés van, és az extracelluláris területen pozitív töltés van. Ha a membrán feszültségének úgynevezett nyugalmi potenciálját túllépik, a membrán hiperpolarizációja következik be. Ez még negatívabbá teszi a membránfeszültséget. Ez az ioncsatornák nyitása vagy záródása miatt történik. Ezek az ioncsatornák kálium-, kalcium-, klorid- és nátriumcsatornák. Feszültségfüggőek, ezért a membránpotenciál függvényében nyílnak vagy záródnak.
Ezt a folyamatot akciós potenciálnak nevezik, és különböző lépésekre tagolódik. Először ott van a beavatási szakasz. Ezt követi a depolarizáció, majd a repolarizáció, amelyben a nyugalmi potenciál ismét eljut. Általában azonban a hiperpolarizáció a repolarizáció előtt következik be. Ez annak biztosítását szolgálja, hogy a cselekvési potenciál bekövetkeztét követően közvetlenül ne váltson ki további cselekvési potenciált, és hogy állandó inger lépjen fel. Az ioncsatornák fontos szerepet játszanak az ozmózis szabályozásában és a test sav-bázis egyensúlyának fenntartásában is.
Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
Mint már említettük, vannak aktív és passzív ioncsatornák. Azonban kontrollálásuk módja alapján is megkülönböztethetők. Ezek feszültség által vezérelt ioncsatornák, amelyeket az idegsejtekben lévő ingerek továbbítására használnak. Ligandumokkal is vezérelhetők, például a szinapszisok által vezérelt ioncsatornák a jelek továbbítására más idegsejtekhez vagy az jelek továbbításához az izmokhoz.
További ioncsatornák a mechanoszenzitív csatornák. Mechanikus ingerek, például nyomás szabályozzák őket. A hőmérséklet által szabályozott ioncsatornák akkor nyílnak meg vagy záródnak be, amikor elérik a hőmérséklet bizonyos küszöbértékét. A fény által vezérelt ioncsatornákat pedig egy bizonyos hullámhosszú fény szabályozza. Erre példa a rodopszin, amely egy csatornához kötődik és azt szabályozza. Ezek például a szemben fordulnak elő, és beépülnek a vizuális folyamatba.
A gyógyszerét itt találja
Betegségek és rendellenességek
A betegeknél antitestek alakulnak ki a neuromuszkuláris véglemez kalciumcsatornái ellen. Ez az ingerületátvitel területe az idegsejtek és az izmok között. A jelek gyengülnek, és izomgyengeség lép fel. A férfiak hajlamosabbak szenvedni ebben az állapotban, mint a nők.
dagad
- Baenkler, H.-W. és mtsai: Rövid tankönyv belgyógyászat. Thieme Verlag, Stuttgart, 2010
- Horn, F.: Emberi biokémia. Az orvosi tanulmányok tankönyve. Thieme, Stuttgart, 2018
- Lodish és mtsai: Molecular Cell Biology. 4. kiadás, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001
Esetleg ezek is érdekelhetnek
A MedLexi.de oldalon nem csak az egészségről, az orvostudományról és a wellnessről publikálunk, hanem a jelenlegi orvosi kutatás és az orvostechnika iránt is lelkesen. Örömmel kutatjuk az emberi jólétre és egészségi állapotára vonatkozó összes témát, és a nagyközönség számára magas újságírói követelményekkel magyarázzuk az összetett orvosi kérdéseket.
Tantárgyaink orvosi szakértői ismeretei segítenek abban, hogy érthető ismereteket készítsünk az Ön egészségére. Kíváncsian vizsgáljuk meg a kérdéseket, ellenőrizzük őket a jelenlegi kutatások alapján, és áttekintjük a napi orvosi gyakorlatot is. Az orvos és a beteg közötti tudás közvetítőinek tekintjük magunkat.