Функції йонних каналів.

Термі­ном "канал" позначають той шлях, яким йони проходять крізь мембрану за електро­хімічним градієнтом.

Існують 2 типи йонних каналів:

• електрозбудливі,

• хемозбудливі.

Кожен тип каналу має свої особливості будови і функціонування.

Електрозбудливий канал

утворений макромолекулою білка, зануреною в біліпідний шар мембрани. Як правило, у каналі можна виділити де­кілька частин :

1) водна пора, вистелена всередині гідрофіль­ними групами.

2) селективний фільтр. Його розмір визначає специфіку каналу до певного йону. Фільтр міститься на зовнішній поверхні і здійснює розділення іонів .

3) ворота( можуть бути активаційними і іантиваційними)

Рис. 2.2. Схематичне зображення електрозбудливого натрієвого каналу.

Хемозбудливий (лігандзалежний) іонний канал має:

1. селективний фільтр,

2. хеморецептор,

3. ворота.

Класифікація каналів.

І. В залежності від виду чутливості до збудника:

1) електрозбудливі канали,

2) хемозбудливі ( легандзалежні) канали.

ІІ. В залежності від виду йону, який може пройти каналом:

1) натрієві,

2) калієві,

3) хлорні,

4) кальцієві,

5) інші канали, що пропускають відповідні іони.

ІІІ. В залежності від наявності воріт в каналі:

1) мають тільки активаційні ворота,

2) мають і активаційні і інактиваційні ворота

IV. За швидкістю відкривання чи закривання ворота:

1) швидкі

2) повільними.

V. За розміром селективної ділянки:

1) селек­тивних,

2) неселективних.

Vі. В залежності від виду контролю за каналом:

1) потенціалозалежні,

2. потенціалонезалежні (хемочутливі) і

3. канали витоку.

Отже, ми розглянули питання, в якому висвітлили основні моменти транспорту речовин через клітинну мембрану.

Г) Мембранні потенціали спокою та збудження.

Встановлено, що загальним для збудження всіх клітин є виникнення

електричного потенціалу на поверхні мембрани. Тому найважливішою й

обов’язковою ознакою збудження є електрична активність тканини.

Мембранний потенціал спокою.

Різницю потен­ціалів між зовнішньою і внутрішньою пла­стинками (поверхнями) клітинної мембра­ни називають мембранним потенціалом спокою (МПС). Його величина в різних збудливих клітинах у стані спокою неоднакова. Величина потенціалу спокою в нор­мі у різних клітинах становить від - 50 до - 90 мВ .

Фізіологічна роль по­тенціалу спокою полягає в потенційній можливості виникнення по­тенціалу дії.

Умови виникнення потенціалу спокою:

а) наявність градієнта концентрації іонів між цитоплазмою і позаклітинним простором;

б) вибіркова про­никність у стані спокою клітинної мембрани тільки для К⁺.

У стані фізіологічного спокою клітинна мембрана є проникною для К⁺, оскільки в ній є спеціальні калієві канали, що про­пускають лише гідратований калій. Через це йони К⁺ за концентраційним граді­єнтом виходять з клітини. Коли К⁺ виходить з клітини, він затри­мується на зовнішній поверхні клітинної мембрани, створюючи її позитивний заряд.

Незважаючи на те що про­никність мембрани для Na є меншою, ніж для калію, він все ж за кон­центраційним градієнтом у невеликій кількості проникає через мембрану всередину клітини. І якщо означені процеси будуть продовжуватися у клітині і далі лише в цьому напрямку, то різниця концентрації цих іонів між клітиною і навколишнім середовищем також поступово зникне.

Великі аніони не можуть пройти з кліти­ни крізь мембрану і накопичуються біля її внутрішньої поверхні, створюючи нега­тивний потенціал. Так виникає трансмем­бранна різниця потенціалів, або МПС.

Значення МПС полягає в забезпеченні біологічної властивості — збудливості, тобто готовності до збудження.

Збудження клітини виникає тільки тоді, коли подразник має певну силу