Canalul ionic - Funcție și boli
A Canalul ionic este o proteină transmembranară care formează un por în membrană și permite trecerea ionilor prin membrană. Ionii sunt particule încărcate electric, pot fi încărcate pozitiv, dar și negativ. Acestea se află într-un schimb constant între celulă și mediul său sau o altă celulă vecină.
Cuprins
Ce este un canal ionic?
Membrana unei celule este formată dintr-un strat strat lipidic. Canalele ionice sunt proteine transmembranare care se întind pe membrană și permit trecerea ionilor. Canalele ionice sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de proteine de canal, deoarece formează un pasaj.
Grupul de canale ionice este împărțit în diferite categorii, canalele ionice active și cele pasive. Canalele ionice active generează trecerea ionilor prin transport activ, deci necesită energie pentru acest proces. Canalele ionice pasive, pe de altă parte, nu consumă energie și permit ionilor să treacă de-a lungul unui gradient electrochimic deja existent. Acest gradient poate fi împărțit în componentul chimic și cel electric. Gradientul chimic descrie un gradient de concentrație. Particulele unei anumite substanțe precum potasiul se mișcă necoordonat între două compartimente cu ajutorul canalelor ionice.
Acest lucru are ca rezultat o distribuție uniformă a acestor particule între cele două compartimente. Aceasta este, de asemenea, cunoscută sub numele de mișcare moleculară browniană. Gradientul electric, pe de altă parte, conține distribuția tensiunii electrice. De exemplu, dacă există o sarcină negativă crescută într-un compartiment, se creează un gradient electric. Particulele pozitive ale celuilalt compartiment se deplasează apoi în compartimentul încărcat negativ pentru a compensa tensiunea inegală acumulată de gradient. Canalele ionice active funcționează specific împotriva unui gradient. De exemplu, ele pot transporta alte particule încărcate negativ în compartimentul deja încărcat negativ. Cu toate acestea, acest proces necesită o cheltuială de energie.
Funcție, efect și sarcini
Dacă există un semnal de intrare, sinapsa eliberează un anumit neurotransmițător. Aceasta intră în decalajul sinaptic și se leagă de receptorii canalelor ionice controlate de emițător. Acest lucru le deschide și schimbă potențialul de membrană al postsinapsului. În funcție de situație, există apoi un potențial membranar excitator sau inhibitor. Acest lucru depinde dacă potențialul membranei este crescut sau coborât și acest lucru la rândul său este determinat de afluxul de ioni prin canalul ionic controlat de emițător. Transmiterea stimulilor în neuron, aceasta poate fi în creier sau în măduva spinării, este generată de canale ionice. De exemplu, procesul de vedere este posibil, dar și transmiterea stimulilor în cazul unui reflex, cum ar fi reflexul hamstring.
Când există o modificare a potențialului membranei, canalele ionice se deschid de-a lungul neuronilor. Acest lucru creează o transmisie a potențialului de membrană modificat de-a lungul unui neuron similar cu un efect de domino. Tensiunea membranei se produce deoarece există o sarcină negativă în interiorul neuronului și o sarcină pozitivă în zona extracelulară. Dacă așa-numitul potențial de repaus al tensiunii membranei este depășit, are loc hiperpolarizarea membranei. Acest lucru face tensiunea membranei și mai negativă. Acest lucru se întâmplă datorită deschiderii sau închiderii canalelor ionice. Aceste canale ionice sunt canalele de potasiu, calciu, clorură și sodiu. Sunt dependente de tensiune, deci se deschid sau se închid în funcție de potențialul membranei.
Acest proces se numește potențial de acțiune și este împărțit în pași diferiți. Mai întâi este faza de inițiere. Aceasta este urmată de depolarizare urmată de repolarizare, în care potențialul de odihnă este atins din nou. De obicei, însă, hiperpolarizarea are loc înainte de repolarizare. Acest lucru servește pentru a se asigura că nu se declanșează niciun potențial de acțiune direct după ce potențialul de acțiune a avut loc și că apare un stimul permanent. Canalele ionice au, de asemenea, o funcție importantă în reglarea osmozei și în menținerea echilibrului acido-bazic în organism.
Educație, apariție, proprietăți și valori optime
După cum sa menționat deja, există canale ionice active și pasive. Cu toate acestea, ele pot fi distinse și pe baza modului în care sunt controlate. Acestea sunt canale ionice controlate de tensiune, care sunt utilizate pentru a transmite stimuli în neuroni. Ele pot fi, de asemenea, controlate de liganzi, cum ar fi canalele ionice controlate de emițător ale sinapselor pentru transmiterea semnalelor către alți neuroni sau pentru transmiterea semnalului către mușchi.
Alte canale ionice sunt canalele mecanosensibile. Acestea sunt reglate de stimuli mecanici precum presiunea. Canalele ionice controlate de temperatură sunt deschise sau închise când se atinge o anumită valoare prag a unei temperaturi. Și canalele ionice controlate de lumină sunt reglate de o anumită lungime de undă a luminii. Un exemplu în acest sens este rodopsina, care este legată de un canal și îl reglează. Acestea apar, de exemplu, în ochi și sunt integrate în procesul vizual.
Puteți găsi medicamentele aici
Boli și tulburări
Pacienții dezvoltă anticorpi împotriva canalelor de calciu ale plăcii neuromusculare. Aceasta este zona de transmitere a stimulului între neuroni și mușchi. Semnalele sunt slăbite și apare slăbiciunea musculară. Bărbații tind să fie mai predispuși să sufere de această afecțiune decât femeile.
umfla
- Baenkler, H.-W., și colab.: Scurt manual de medicină internă. Thieme Verlag, Stuttgart 2010
- Horn, F.: Biochimie umană. Manualul pentru studii medicale. Thieme, Stuttgart 2018
- Lodish și colab.: Molecular Cell Biology. Ediția a IV-a, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001
de asemenea poti fi interesat de
La MedLexi.de nu numai că publicăm despre sănătate, medicină și wellness, suntem, de asemenea, entuziasmați de cercetarea medicală actuală și tehnologia medicală. Cercetăm cu plăcere toate subiectele legate de bunăstarea umană și sănătatea sa și explicăm problemele medicale complexe cu standarde jurnalistice ridicate pentru publicul larg.
Cunoștințele medicilor experți pentru domeniile noastre ne ajută să pregătim cunoștințe inteligibile pentru sănătatea dumneavoastră. Investigăm problemele cu curiozitate, le verificăm pe baza situației actuale de cercetare și, de asemenea, analizăm practica medicală zilnică. Ne vedem ca mediatori ai cunoașterii dintre medic și pacient.