12. Ion kanallari…

Ion kanali o'nlik subbirliklardan iborat bo'lib, ularning ion kanalidagi soni 3 dan 12 tagacha bo'ladi. Ularning tashkil etilishi uchun kanalga kiradigan bo'linmalar gomologik (bir xil turdagi) bo'lishi mumkin, bir qator kanallar har xil turdagi bo'linmalardan hosil bo'ladi.

Subbirliklarning terisi transmembran segmentlarining yorliqlaridan (uch va undan ko'p) (a-spirallarda o'ralgan qutbsiz qismlar), ichki klitinal halqalardan va terminal domenlardan (molekulalarning qutb hududlari bilan ifodalangan, ular tashqariga chiqadigan domenlardan iborat) iborat. membranalararo sfera).

Transmembran segmentlaridan teri, ichki klitinal halqalar va domenlarning terminal ligamentlari o'z funktsiyasidan chetga chiqadi.

Shunday qilib, transmembran segmenti 2 kanalning selektivligini belgilaydigan a-spiral sifatida tashkil etilgan.

Domenning oxirgi segmentlari hujayradan keyingi va hujayra ichidagi ligandlar uchun sensorlar vazifasini bajaradi va transmembran segmentlaridan biri potentsial depozit sensori rolini o'ynaydi.

Subbirlikdagi uchinchi transmembran segmentlari portal kanal tizimining ishlashi uchun ikkinchi eng muhim hisoblanadi.

Innni kanallari osonlashtirilgan diffuziya mexanizmi ortida ishlaydi. Kanallar kontsentratsiya gradienti bilan faollashganda, ularning orqasida Rux ionlari. Membranada harakat tezligi soniyada 10 ionga aylanadi.

Ion kanallarining o'ziga xosligi.

Ulardan ko'proq tanlash, tobto uchun o'rnatiladi. faqat bitta turdagi ionlarni o'tadigan kanallar (natriy kanallari, kaliy kanallari, kaltsiy kanallari, anion kanallari).

Kanal selektivligi.

Kanalning selektivligi tebranish filtrining mavjudligiga bog'liq.

Bu rolni eng kuchli zaryad, konfiguratsiya va kengayish (diametri) bo'lgan kanalning chuqurchasi o'ynaydi, bu kanalga faqat ionlarning kuylashiga imkon beradi.

Ion kanallaridan harakatlar tanlanmaydi, masalan, kanallar burilishdir. Shuning uchun hujayralardan kontsentratsiya gradienti bo'ylab tinch holatda bo'lgan membrana kanallari K + ionlariga kiradi, bu kanallar orqali konsentratsiya gradienti bo'ylab tinch holatda klitinga protektsiyalanadi va oz miqdordagi Na + kiradi. ionlari.

Ion kanal sensori.

Ion kanalining sensori kanalning sezgir qismidir, chunki u signallarni qabul qiladi, ularning tabiati boshqacha bo'lishi mumkin.

Shu asosda ular quyidagilarni ko'rishadi:

potentsial yotqizilgan ion kanallari;

kerovan ion kanali retseptorlari;

ligandkeratsiya (liganddepozit);

mechanokerovanie (mechano-depozit).

Sensorni tashkil etuvchi kanallar yadrolar deb ataladi. Ba'zi kanallarda tashqi sensor mavjud. Bunday kanallar qattiqlashmaydigan deb ataladi.

Ion kanaliga kirish eshigi.

kanal ma' darvozalari, yaki signal oqimi da tinch va vídkrivayutsya lagerida yopiq. Ushbu kanallarda ikkita turdagi eshiklar ko'rinadi: faollashtirish (m-gate) va inaktivatsiya (h-gate).

Siz ion kanallarining uch bosqichini ko'rishingiz mumkin:

Agar darvoza yopiq bo'lsa va kanalga ionlar kirish imkoni bo'lmasa, men xotirjam bo'laman;

faollashtirish stantsiyasi, agar portal tizimi ventilyatsiya qilingan bo'lsa va ular kanal bo'ylab membrana orqali harakat qilsa;

agar kanal yopilsa va stimul o'chirilsa, inaktiv bo'ladi.

Shvidk_st o'tkazdi (providnist).

Shvedlar va oddiy kanallar mavjud. Kanallar "vydplivu yilda" - povylny, neyronlarda natriy kanallari - shvidki.

Membranada, xoh u klitin bo'lsin, faollashuv shaklida klitinning funktsional lagerini joylashtirish uchun turli xil (shvedlar uchun) ion kanallarining katta to'plami mavjud.

Potentsial kanallar.

Potentsializatsiya kanali quyidagilardan iborat:

suv bilan to'ldirilgan pori;

• selektiv filtr;

  faollashtirish va inaktivatsiya eshiklari;

  kuchlanish sensori.

Kanalning diametri ion diametridan sezilarli darajada kattaroqdir, selektiv filtr zonasida shamollatish teshiklari atom kengayishiga qadar tovush chiqaradi, shuning uchun kanalni selektiv filtr funktsiyasi uchun ishlatish xavfsizdir.

Vídkrittja, deb komirny mexanizmi yopilishi membrana potentsialini o'zgartirish uchun ayblangan, bundan tashqari, eshik membrana potentsialining bir qiymatida ochiladi va membrana potentsialining boshqa darajasi uchun yopiladi.

Membrananing elektr maydonidagi o'zgarish kuchlanish sensori nomini olgan kanal devoridagi maxsus ajratgich tomonidan qabul qilinishi muhimdir.

Mening fikrimning o'zgarishi, membrana potentsialining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lib, kanalni tashkil etuvchi oqsil molekulalarining konformatsiyasini chaqiradi va oxirgi chora sifatida ion kanalining sinishi yoki yopilishiga olib keladi.

Kanallar (natriy, kaltsiy, kaliy) gomologik domenlarga ega bo'lishi mumkin - subbirliklar (I, II, III, IV). Domen (natriy kanallari asosida) terida o'z rolini o'ynaydigan a-spirallarga o'xshash oltita transmembran segmentidan iborat.

Shunday qilib, transmembran segmenti 5 teshik rolini o'ynaydi, transmembran segmenti 4 membrana potentsialining o'zgarishiga ta'sir qiluvchi sensordir va boshqa transmembran segmentlari kanalga portal tizimining faollashishi va inaktivatsiyasi uchun javobgardir. Oxirigacha boshqa transmembran segmentlari va subunitlarning roli noma'lum.

Natriy kanallari (ichki diametri 0,55 nm) - uyg'ongan to'qimalarning klitinlarida. Turli to'qimalarda 1 mikron 2 uchun kenglik bir xil emas.

Demak, miyelinsiz nerv tolalarida 50-200 ta kanal, miyelinli nerv tolalarida (Ranvi ustma-ust tushadigan) 1 mkm 2 membrana maydoniga 13000 ta kanal mavjud. Yopiq jimgina badbo'y hid bo'lsin. Membranani saqlash potentsiali 70-80 mV.

Podraznikning infuzioni membrana salohiyatini o'zgartiradi va potentsial yotqizuvchi natriy kanalini faollashtiradi.

Depolarizatsiyaning to'g'ridan-to'g'ri kritik darajasida dam olish potentsialiga teng bo'lgan membrana potentsiali ishlatilganda Vin faollashadi.

Kuchli natriy strum membrana potentsialini kritik depolarizatsiya darajasiga (CUD) ta'minlaydi.

Membrananing potentsialini o'zgartirish -50-40 mV, tobto. depolarizatsiyaning kritik darajasi darajasiga qadar, boshqa potentsial cho'ktiruvchi N+-kanallarning chegarasini ko'taradi, ular orqali di potentsialning "cho'qqisini" tashkil etuvchi kiruvchi natriy strumasi chiqariladi.

Ular konsentratsiya gradienti bo'ylab natriy va kimyoviy gradient kanal orqali klitinaga o'tib, kiruvchi natriy strumini hosil qiladi, bu esa depolarizatsiya jarayonining uzoq Shveytsariya rivojlanishiga olib keladi.

Membran potensiali +10-20 mV masofaning belgisini o'zgartiradi. Ijobiy membran potentsiali natriy kanallarining yopilishiga, ularning inaktivatsiyasiga olib keladi.

Potensialga bog'liq bo'lgan N + -kanallar di, tobto potentsialini shakllantirishda rol o'ynaydi. mijozda uyg'onish jarayoni.

Ular potentsial biriktirilgan natriy kanallariga kaltsiy qo'shib, javob parametrlarini o'zgartiradilar.

Oldin + -kanallar

Kaliy kanallari (ichki diametri 0,30 nm) - sitoplazmatik membranalarda hujayralardan kaliy bilan "yaralangan" kanallarning sezilarli soni aniqlandi.

Sokin badbo'y hidga ega bo'ling. Ular orqali hujayralardan kaliyning "vitiki" kontsentratsiya gradienti va elektrokimyoviy gradient orqasidagi stansiyada sokin bo'ladi.

Bu jarayon sokin membrana potentsialining (-70-80 mV) shakllanishiga olib keladigan kaliy strumning chiqishi sifatida ko'rsatiladi. Qi kaliy kanallari faqat aqliy ravishda potentsial konlarga keltirilishi mumkin.

Membran potentsialining o'zgarishi bilan depolarizatsiya jarayoni kaliy strumasini faolsizlantiradi.

Repolyarizatsiya jarayonida potentsial yotqizilgan kanallar orqali kirish K + shprits hosil bo'ladi, u K + shpal nomini olgan holda torli tekislashning hosil bo'ladi.

Potentsial yotqizilgan K+ kanallarining yana bir turi. Ularning orqasida membrana potentsiali (ijobiy iz potentsiali) pastki mintaqasida chiqadigan kuchli kaliy strum mavjud. Kanalning inaktivatsiyasi izlarning giperpolyarizatsiyasi bilan bog'liq.

Ikkinchi turdagi potentsial yotqizilgan kaliy kanallari faqat oldingi giperpolyarizatsiyadan so'ng faollashadi va odatda inaktiv bo'lgan vaqtinchalik kaliy strumini hosil qiladi.

Ular javob parametrlarini o'zgartirib, potentsial yotqizilgan kaliy kanallarining kaltsiyini engillashtiradi.

Sa + -kanallar.

Potensial-alkeratsiya kanallari kaltsiyning sitoplazmaga kirishini tartibga solishda ham, elektrogenezda ham ushbu kirishni yaxshilaydi.

Kaltsiy kanallarini tartibga soluvchi oqsillar beshta subbirlikdan (al, a2, b, g, d) iborat.

alformuje asosiy subunit yuqori kanal va kaltsiy kanallari turli modulyatorlar uchun aloqa joyi.

Ssavtsiv nerv hujayralarida (A, B, C, Di E deb nomlanadi) kaltsiy kanallarining tarkibiy jihatdan turli xil alsubodinitlari aniqlangan.

Funktsional ravishda kaltsiy kanallari turli xil turlari bitta faollashuvning bir turi, kinetikasi, bitta kanalning o'tkazuvchanligi va farmakologiyasi ko'rib chiqiladi.

Klitinlarda oltitagacha potentsiallashgan kaltsiy kanallari tavsiflangan (T - , L - , N - , P - , Q - , R - kanallar).

Potensial alkerli plazma kanallarining faoliyati turli ichki hujayrali ikkinchi xabarchilar va membrana bilan qoplangan G-oqsillari tomonidan tartibga solinadi.

Kaltsiy potentsial-depozit kanallari ko'p miqdorda neyronlarning sitoplazmatik membranalarida, silliq, ko'ndalang qoraygan va yurak xatarli miotsitlarida va endoplazmatik to'r membranalarida uchraydi.

SPR ning Ca 2+ kanallari SPR membranasiga kiritilgan oligomerik oqsillardir.

Sa 2+ - cerovanie Sa 2+ - SPR kanallari.

Kaltsiy kanallari ilgari skelet va yurak kasalliklarida ko'rilgan.

Ma'lum bo'lishicha, bu shilliq qavatlardagi SPRning Ca 2+ -kanallari turli genlar tomonidan kodlangan bo'lishi mumkin.

Yurak kasalliklarida SPRning Ca 2+ kanallari kaltsiyni bog'laydigan oqsillar orqali plazmaning yuqori chegarali Ca 2+ kanallari (L-tipi) bilan bevosita bog'lanadi va shu bilan funktsional faol tuzilmani - "triadani" o'rnatadi.

Skelet to'qimalarida plazma membranalarining depolarizatsiyasi to'g'ridan-to'g'ri endoplazmatik retikulumning Ca 2+ signalini faollashtiradi, chunki plazma membranalarining Ca 2+ kanallari SPR ning bilvosita Ca 2+ kanallariga faollashtiruvchi signalning potentsial sezgir uzatilishi bo'lib xizmat qiladi. bog'lovchi oqsillar orqali.

Bu tartibda skelet m'yaziv ning Ca 2+ -depo Ca 2+ chiqarish mexanizmi bo'lishi mumkin, bu depolarizatsiyaga olib keladi (RyRl-turi).

Skelet yaralari nuqtai nazaridan, kardiyomiyositlarning endoplazmatik Ca 2+ kanallari plazma membranalari bilan bog'liq emas va depodan Ca 2+ ning ko'payishini rag'batlantirish uchun sitozolik kaltsiy (RyR2 tipi) kontsentratsiyasini oshirish zarurati tug'iladi. .

Krym tsikh ikki turdagi Ca 2+ -faollashtirilgan Ca 2h -kanallari, yaqinda emas, uchinchi turdagi Ca 2+ -kanallar SPR (RyR3-turi) aniqlandi, bu etarli emas.

Barcha kaltsiy kanallari natriy kanallari bilan birga umumiy faollashuv va umumiy inaktivatsiya bilan tavsiflanadi.

Shilliq qavat hujayralarining depolarizatsiyasi bilan (sitoplazmatik membranalarning vipinatsiyasi - T-naychalar endoplazmatik retikulumning membranalariga ko'tariladi), sarkoplazmatik retikulum membranalarida kaltsiy kanallarining potentsial cho'kmasi mavjud.

Bir tomondan, SPRda kaltsiy kontsentratsiyasi yuqori (kaltsiy deposi) va sitoplazmadagi kaltsiy kontsentratsiyasi past, boshqa tomondan, SPR membrana maydoni va kaltsiy kanallarining bo'shlig'i. ular katta, keyin sitoplazmada kaltsiy darajasi 100 marta ortadi.

Tez miyofibril jarayonining kaltsiy boshlanishi konsentratsiyasining bunday ortishi.

Kardiomiotsitlardagi kaltsiy kanallari sitoplazmatik membranada joylashgan bo'lib, L tipidagi kaltsiy kanallarigacha yotadi.

+20-40 mV membrana potentsialida faollashtirilib, kirish kaltsiy strumini hosil qiladi. Ular faollashtirilgan stantsiyada uzoq vaqt turishadi, kardiyomiyositning salohiyati uchun "plato" hosil qiladi.

Anion kanallari.

Hujayra membranasida xlor uchun kanallarning eng ko'p soni. Hujayralar hujayralararo otochennyamga nisbatan kamroq xlorid ionlariga ega. Shuning uchun, kanallar ochiq bo'lganda, xlor konsentratsiya gradienti va elektrokimyoviy gradient orqasida klitinga kiradi.

HCO 3 uchun kanallar soni unchalik katta emas, kanallar orqali anionni tashish uchun kamroq.

Ichki almashinuvchilar.

Membranada ionlarning tarqalishini osonlashtiradigan ion almashinuvchilari (tashuvchi oqsillar) mavjud, tobto. ionlarning kontsentratsiya gradienti bo'ylab biomembran orqali tezlashtirilgan harakati, shuning uchun jarayonlar ATPga bog'liq emas.

Na + -H +, K + -H +, Ca 2+ -H + almashinuvchilarining eng katta navlari, shuningdek anionlar (Na + -Ca 2+) yoki anionlar uchun anionlar almashinuvini ta'minlaydigan almashtirgichlar ( Cl-HCO3).

Retseptor ion kanallari.

Lgandkerovani (ligandzalezhní) ion kanallari.

Yadro ion kanalining ligandlari yadro kanali retseptorlarining kichik turi bo'lib, biologik faol nutq (BAS) retseptoriga bog'liq.

Ko'rib chiqilayotgan kanallarning retseptorlari membrana retseptorlarining ionotrop turiga kiradi, ular BAS (ligandlar) bilan o'zaro ta'sirlashganda, ular tez reaktsiyaga sabab bo'ladi.

Ion kanalining ligandlanishi quyidagilardan iborat:

suv bilan to'ldirilgan pori;

selektiv filtr;

faollashtirish eshiklari;

ligand bog'lash markazi (retseptor). Yuqori energetik faol BAS yuqori bo'lishi mumkin

bir xil turdagi retseptorlarga spora (yaqinlik). Ion kanallari faollashganda ion ionlari kontsentratsiya gradienti va elektrokimyoviy gradient orqasida harakatlanadi.

Membran retseptorida ligandni bog'lash markazi membrananing tashqi yuzasidan ligandga kirishi mumkin.

Gormonlar va paragormonlar, ionlar shu tarzda ligand vazifasini bajaradi.

Shunday qilib, N-xolinergik retseptorlarni faollashtirish uchun natriy kanallari faollashadi.

Kaltsiyning kirib borishi neyronal atsetilxolin, glutamat (NMDA va AMPA/kainattipi) retseptorlari va purinoretseptorlari tomonidan boshlanadi.

GABA A retseptorlari ionli xlorid kanallari bilan bog'lanadi va xlorid kanallari va glitsin retseptorlari bilan bog'lanadi.

Membran retseptorida ligandlarni bog'lash markaziga membrananing ichki yuzasidan ligandlar kirishi mumkin.

Bunday holda, boshqa vositachilar yoki boshqa vositachilar tomonidan faollashtirilgan protein kinazlari ligand vazifasini bajaradi.

Shunday qilib, A, C, G protein kinazlari, kation kanallarining fosforlangan oqsillari, ularning kirib borishini o'zgartiradi.

Mexanokeronlashtirilgan ion kanallari.

Mexanokerovanizatsiyalangan ion kanallari ionlar uchun o'tkazuvchanligini yoki bilipid sharining mahkamligini o'zgartirish orqali yoki klitin sitoskeleti orqali o'zgartiradi. Shaxssiz mexanoseronlashtirilgan kanallar mexanoreseptorlar bilan bog'langan, hid eshitish klitinlarida, shilliq shpindellarda va tomir endoteliyasida uchraydi.

Barcha mexanik yadroli kanallar ikki guruhga bo'linadi:

klitin (SAC) cho'zilganida faollashadi;

ular cho'zilgan klitin (SIC) paytida inaktivlanadi.

Mexanik keramik kanallar barcha asosiy kanal belgilariga ega:

soat, suv bilan to'ldirish;

tijorat mexanizmi;

tortishish uchun javob beradigan sensor.

Kanal faollashtirilganda ionlar kontsentratsiya gradienti bo'ylab harakatlanadi.

Natriy kaliy ATPaz.

Natriy, kaliy ATPaz (natriy-kaliy nasosi, natriy-kaliy nasosi).

U to'rtta transmembran domenidan iborat: ikkita a-kichik birlik va ikkita b-kichik birlik. a-kichik birlik katta domen, b-kichik birlik esa kichik domendir. Ionlarni tashish jarayonida katta bo'linmalar fosforlanadi va ionlar ular bo'ylab harakatlanadi.

Natriy, kaliy ATPaz hujayra ichidagi muhitda natriy va kaliy gomeostazini saqlashda eng muhim rol o'ynaydi:

klitiniyada yuqori riven K+ va past rívenNa+ ni qo'llab-quvvatlaydi;

membrana potentsial tinchligini shakllantirishda, di potentsialni hosil qilishda ishtirok etish;

membrana bo'ylab ko'proq organik nutqlarni tashishni ta'minlaydi (ikkilamchi faol transport);

suttvo H2O ning gomeostazi bo'yicha vplyvaetsya.

Natriy, kaliva ATPase ichki bo'shliqlarda ion assimetriyasini shakllantirishga eng muhim hissadir.

Natriy, kaliy nasosining bosqichma-bosqich ishlashi membrana orqali kaliy va natriyning ekvivalent bo'lmagan almashinuvini ta'minlaydi.

Sa + -ATPaz (nasos).

Sitoplazmadan Ca2+ ionlarini so‘rilishi uchun eng muhim bo‘lgan Ca2+-nasoslarning ikkita oilasi mavjud: plazmalemitning Ca2+-nasoslari va endoplazmatik retikulumning Ca2+-nasoslari.

Proteinlarning bir oilasini (ATPazlarning P-sinfi deb ataladigan) hidlashni xohlaydigan bu nasoslar tanadagi faollikni, funktsional faollikni va farmakologiyani ko'rsatadi.

Ko'p miqdordagi sitoplazmatik membranalarda uchraydi. Sokin klitin sitoplazmasida kaltsiy kontsentratsiyasi 10-7 mol/l bo'lishi kerak va klitinning holati sezilarli darajada yuqori -10-3 mol/l.

Konsentratsiyadagi bunday sezilarli farq sitoplazmatik Ca++-ATPase ishi uchun hisobga olinadi.

Ca 2+ plazma nasosining faoliyati vositachi Ca 2+siz boshqariladi: sitozolda erkin kaltsiy kontsentratsiyasining oshishi Ca 2+ nasosini faollashtiradi.

Kaltsiy ion kanallari orqali tinch diffuziyada bu mumkin bo'lmasligi mumkin.

Ca-ATPase Ca ni hujayralardan qarama-qarshi konsentratsiyali gradientning hujayra osti o'rtasiga o'tkazadi. Ca+ gradientining orqasida hujayralar ion kanallari orqali diffuziya kanallariga ega.

Endoplazmatik retikulumning membranasida ham ko'p miqdorda Ca++-ATPaza mavjud.

Endoplazmatik retikulum kaltsiy nasosi (SERCA) kaltsiyni sitozoldan endoplazmatik retikulumga - asosiy faol tashish uchun kaltsiy omboriga o'tkazadi.

Depoda kaltsiy kaltsiyni bog'laydigan oqsillar (kalsekestrin, kalretikulin va boshqalar) bilan bog'lanadi.

Ushbu soatda SERCA nasoslarining uch xil izoformlari tasvirlangan.

SERCA1 kichik turi yumshoq suyak go'shtlari uchun eksklyuzivdir, SERCA2 nasosi boshqa to'qimalarda keng tarqalgan. SERCA3 nasosining ma'nosi unchalik aniq emas.

SERCA2-nacocos oqsillari ikki xil izoformaga bo'linadi: kardiomiotsitlar va silliq mushaklar uchun xarakterli SERCA2a va miya to'qimalariga xos bo'lgan SERCA2b.

Sitozolda Ca 2+ ning ko'payishi endoplazmatik retikulumga kaltsiy ionlarining yutilishini faollashtiradi, endoplazmatik to'rning o'rtasida erkin kaltsiyning ko'payishi esa SERCA nasosini faollashtiradi.

H+K+-ATPaza (nasos).

Ushbu nasos yordamida (bitta ATP molekulasining gidrolizi natijasida) drenajning shilliq qavatining parietal (parietal) hujayralarida ikkita kaliy ionini subakut bo'shliqdan kleatinga va ikkita kaliy ionini tashish. H+ sitozoldan subakut bo'shliqqa o'tadi. Bu mexanizm slugdagi xlorid kislota eritmasi asosida yotadi.

Ion nasos sinfiF.

Mitoxondriyal ATPaz. ATP sintezining oxirgi bosqichini katalizlaydi. Mitoxondriyal kriptlar Krebs siklida oksidlangan va ATP ga fosforlangan ATP sintazasiga hujum qiladi.

ion nasoslari sinfiV.

Lizosomal H + - ATPaz (lizosomal proton nasoslari) - H + ni sitozoldan bir qator lizosoma organellalariga, Golji apparatiga, sekretor pufakchalarga o'tkazishni ta'minlaydigan proton nasoslari. Natijada, pH qiymati, masalan, lizosomalarda 5,0 ga kamayadi, bu esa ushbu tuzilmalarning faoliyatini optimallashtiradi.

Ionlarni tashishning xususiyatlari

1. Muhim va assimetrik transmembran! Na+ uchun gradient va tinchlanish uchun K+.

Klitin uchun natriy holati (145 mmol / l) 10 baravar yuqori, klitin uchun pastroq (14 mmol / l).

Klitindagi kaliy (140 mmol / l) klitin (4 mmol / l) dan taxminan 30 baravar yuqori.

Tsya osoblivíst rozpodyl ionív natíyu i kalíyu:

Na+/K+-nakoka roboti tomonidan gomeostatsiya qilingan;

tashqariga chiqish uchun sokin kaliy strumini hosil qiladi (kanalni burish);

tinchlik potentsialini shakllantirish;

har qanday kaliy kanallarining ishi (potentsial yotqizilgan, kaltsiy bilan yotqizilgan, ligandli) chiqib ketish uchun kaliy strumasini shakllantirishga qaratilgan.

Yoki membranani ventral darajaga aylantiring (repolyarizatsiya bosqichida potentsial-depozit kanallarining faollashishi) yoki membranani giperpolyarizatsiya qiling (kaltsiy-depozit, ligand-depozit kanallari, shu jumladan boshqa vositachilar tizimlari tomonidan faollashtirish).

Onaning orqasidan ergashing, sho:

membrana zdijsnyuetsya yo'li passiv tashish orqali peremishchennya kaliy;

shakllantirish zbudzhennya (potentsial dííí) zavzhdi ozumovlen vhídnim natriêvim strum;

har qanday natriy kanallarini faollashtirish, doimiy ravishda kirish natriy strumini faollashtirish;

membrana orqali perem_shchennya natriy zdíysnyuêtsya mayzhe zavzhdi passiv tashish yo'li;

Epik Klitinlarda, stinka riznich naychalari to'qimalarida itarilib, Gorojnin (ingichka ichaklar, Kanaltzya nephrone TA), Kilki Kanaliv, Activas of Strimi va bazalyinovlarning chaqiruvlari va bazal bazasida. hujayralardan natriyni chiqaradigan kaliy nasoslari. Natriyni tashish tizimlarining bunday assimetrik taqsimoti natriy transcellularity, tobto o'tkazilishini ta'minlaydi. ichakning bo'shlig'idan, tananing ichki o'rtasida joylashgan nirk tubulalari;

Natriyni elektrokimyoviy gradient orqali klitinga passiv tashish energiya to'planishiga olib keldi, bu boy nutqlarni to'satdan faol tashish uchun g'alaba qozonish usuli sifatida.

2. Hujayralar sitozolida kaltsiyning past darajasi.

Klitinumda kaltsiy bilan tinchlanish (50 nmol / l) 5000 marta past, klitinomning past holati (2,5 mmol / l).

Sitozolda kaltsiyning bunday past darajasi zo'ravonliksiz, kontsentratsiyalarda kaltsiy parchalari signalni amalga oshirishda boshqa ichki klitin vositachisi kabi tashqi ko'rinishdan 10-100 barobar ko'pdir.

Bunday onglarda sitoplazmatik membranada va endoplazmatik retikulum membranasida (endoplazmatik retikulum - "depo") ko'p sonli hujayralardagi kabi kaltsiy kanallarining faollashishi (diffuziya osonroq) tufayli sitozolda kaltsiyni ko'paytirish mumkin. hujayralardagi kaltsiy).

Kanallarning rachunokida kuzatiladigan kaltsiy oqimlarining shakllanishi sitozolda kaltsiy kontsentratsiyasining fiziologik jihatdan sezilarli darajada oshishini ta'minlaydi.

Hujayralar sitozolidagi kaltsiyning past darajasi Ca2+-ATPase, Na+/Ca2+-almashtiruvchilar, kaltsiyni sitozol bilan bog'lovchi oqsillar tomonidan qo'zg'atiladi.

Sitozolik Ca 2+ ni hujayra ichidagi Ca 2+ bog'lovchi oqsillar bilan tez bog'laydigan krem, sitozolni iste'mol qiladigan kaltsiy ioni Golji apparati yoki mitoxondrial Ca 2+ - deposi bilan band bo'lgan hujayra yadrosi tomonidan to'planishi mumkin.

3. Klitindagi xlorning past darajasi.

Sokin klitinada xlorda (8 mmol/l) ko'proq 10 marta pastroq, pastroq klitin (110 mmol/l).

Bunday tegirmonni K + / Cl-konveyer roboti qo'llab-quvvatlaydi.

Klitinning funktsional holatining o'zgarishi membrana o'tkazuvchanligining xlorga o'zgarishi bilan bog'liq (yoki bog'langan). Protensial va ligand-keramika xlorid kanallari faollashganda, ion passiv tashish yo'li orqali kanal orqali sitozolga kiradi.

Bundan tashqari, xlorning sitozolga kirishi Na+/K+/2CH kotransportatori va CG-HCO3 almashinuvchi tomonida hosil bo'ladi.

Xlorning klitinga kirishi membrananing qutblanishini giperpolyarizatsiyagacha oshiradi.

Ionlarni tashish xususiyatlari organlar va to'qimalarda bioelektrik hodisalarni shakllantirishda asosiy rol o'ynaydi, chunki ular ma'lumotni kodlaydi, tuzilmalarning funktsional stantsiyalarini belgilaydi va ularning bir funktsional holatdan ikkinchisiga o'tadi.

Ion kanallari integral oqsillar bo'lib, ionlarning kontsentratsiya gradienti orqasida passiv tashishini ta'minlaydi. Tashish uchun energiya - bu membrananing ikkala tomonidagi ionlar kontsentratsiyasidagi farq (transmembran ion gradienti).

Tanlanmagan kanallar juda kuchli bo'lishi mumkin:

· Barcha turdagi ionlarni o'tkazing, lekin K + ionlari uchun penetratsiya sezilarli darajada yuqori, boshqa ionlar uchun past;

• har doim vidkritu staní da bilaman.

Tanlangan kanallar juda kuchli bo'lishi mumkin:

· Faqat bitta turdagi ionlarni o'tkazish; ionlarning teri turi uchun - o'z kanallari turi;

• 3 holatdan birida bo'lishi mumkin: yopiq, faollashtirilgan, faol bo'lmagan.

Selektiv kanalning viborcha kirib borishi ta'minlanadi selektiv filtr, manfiy zaryadlangan atomlardan halqaning qandaydir tasdiqlanishi nordondir, masalan, eng yaxshi tuman kanalida topilgan.

Kanalni o'zgartirish robotli eshik mexanizmi bilan ta'minlanadi , ikkita oqsil molekulasi bilan ifodalanadi. Protein molekulalari soni, sov. faollashtirish eshigi va boshlash eshigi, ularning konformatsiyasini o'zgartirib, ion kanalini buzishi mumkin.

Tinch faollashtirish stantsiyasida initsiatsiya eshiklari, inaktivatsiya eshiklari (yopish kanali) (2.3-rasm). Tizimga eshik yuborilganda, faollashtirish eshigi ochiladi va ionlarni kanal (faollashtirish kanali) orqali tashish boshlanadi. Klitin membranasining sezilarli depolarizatsiyasi bilan inaktivatsiya eshigi yopiladi va ion tashish biriktiriladi (inaktivatsiya kanali). MP darajasini o'zgartirganda, kanal chiqish (yopish) stantsiyasida aylanadi.

Faollashtirish eshigini chaqiradigan signalga qarab, selektiv ion kanallari quyidagilarga bo'linadi:

chemosensitiv kanallar - yangi ligandga yopishib olish natijasida kanal bilan bog'langan retseptorlari oqsilining moslashuvini o'zgartirish va faollashtirish eshiklarini ochish uchun signal sifatida.

• potentsialga sezgir kanallar - faollashtirish eshiklariga signal - klitin membranasining MP (depolyarizatsiya) yuqori darajaga tushishi, bu depolarizatsiyaning kritik darajasi (CUD) deb ataladi;

Faollashtirish usuli ortida siz quyidagilarni ko'rishingiz mumkin:

· potentsial faollashtirilgan ion kanallari (yopiq holatdan orqa tomonga o'tish membrana potentsialining o'zgarishi tufayli oqsil molekulasining konformatsiyasiga ta'sir qiladi). Dumba potentsial-depozit natriy kanali bo'lishi mumkin, bu potentsial diyot hosil qilish paytida hujayralarning depolarizatsiyasini bildiradi.

· mexanik sezgir ion kanallari (hujayra membranasiga mexanik stimulyator kiritilganda, masalan, mexanoreseptorlar faollashganda ochiladi).

· ligand bilan faollashtirilgan ion kanallari. Xushbo'y hidni faollashtirish usuliga ko'ra, ligand membrananing qaysi tomoniga quyilishiga qarab ikki guruhga (ekstraklitin va ichki klitin) bo'linadi. Qo'zg'atuvchi sifatida (masalan, atsetilxolin) nerv-mushak sinapsida qo'zg'alishning retseptorga sinaptik uzatilishida (ichida) bu dumba ion kanalining desilli oqsil bo'linmalaridan biri bo'lgan xolinergik retseptor), shilliq qavat hujayra membranasining tashqi yuzasiga tarqalib, ion kanalini ochadi, kationlarga kirib boradi. Ligand bilan faollashtirilgan kanallar klitindagi ikkilamchi vositachilarda joylashganligi sababli, ularning qon oqimiga o'tishi sitoplazmadagi qo'shiq ionlari kontsentratsiyasining o'zgarishiga ta'sir qiladi. Dumba hujayradagi kaltsiy ionlari kontsentratsiyasining oshishi bilan faollashtirilgan kaltsiyni faollashtiruvchi kaliy kanali bo'lishi mumkin. Bunday kanallar harakat potentsialini tugatgandan so'ng membrananing repolyarizatsiyasida ishtirok etadi.

Membran potentsiali, teng ion potensiali va tinch potentsial haqida tushuncha. Yuving va tinchlikning mavjud terlariga sabab bo'ling. Teng post maydoni.Funkts a'zosi ptentsialu.

Tinchlik potentsiali uchun bu sababni yuving.

Tekshiruvlar va eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, "operativ" tinchlik lageridagi organizmning barcha hujayralari yagona qutblanish darajasi bilan ajralib turadi. Teri hujayralarining plazmolemmasi zaryadlangan va sokin ichki yuzasi manfiy hujayralararo media potentsialiga ega. Turli hujayralardagi transmembran potentsial farqi har xil, lekin hamma joyda u bir necha o'n millivoltga etadi. Mikroelektrod texnologiyasi yordamida biz klitin membranasining ikkala tomonidagi potentsiallarning haqiqiy farqini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash uchun tajribalarga o'tdik.

Ion va ion kanallari bioelektrogenezni qanday ta'minlaydi? Shu paytgacha tinchlanish salohiyati va diy salohiyatining asosiy hissasi chotiri ioni hissasi ekanligi aniq. Na + K + Ca ++ Cl - nafas olish ion kanallari orqali qo'shiq ongiga normal kirib borishi (yoki kirmasligi).

Birinchi ion (zaryadlanishi mumkin) membranaga kira olishi uchun quyidagilarni tushunish kerak:

1. Konsentratsiya gradientining ko'rinishi (ion nasoslari roboti tomonidan yaratilgan)

2. Elektrokimyoviy gradientning mavjudligi (u zaryadlangan zarrachalar kontsentratsiyasi va membrananing har ikki tomonidan kationlar va anionlarni ajratish uchun ion kanallarining kuchi yig'indisidan hosil bo'ladi).

3.Nyavn_st v_dpov_dnykh kanal_v_v_dkritom stan_.

Da tinchlanish uchun imkoniyat klitin membranasining ichki tomoni zaryadlangan bo'lishi mumkin, uning belgisi (salbiy) ko'rsatilgan. sitoplazmada organik anionlarning mavjudligi(bílkív va aminokislotalar), ular ion kanallari orqali o'tishga qodir emas va protsiyalarning etishmasligi- kaliy ionlari kanallari orqali kirib borishga qodir kaliy kationlari, buning natijasida hujayralarda ortiqcha manfiy ionlar, interstitslar esa ortiqcha musbat zaryadga ega. Klitinumdagi manfiy zaryad va hujayralararo bo'shliqdagi musbat zaryadning kattaligi matematik jihatdan muhokama qilinadi, lekin faqat oddiy o'zgarishlar uchun, masalan, yirik kalamar akson uchun.

Tinchlik uchun potentsialning kengayishi Xodgkin, Goldman va Katz tomonidan taklif qilingan barqaror maydonning yaqinligi nuqtai nazaridan tasvirlangan.

Vm \u003d RT / zFln ((pko + pNa o + pCl i) / (pki+pNa i + pCl i))

Tushunib adashmang membrana potentsiali, teng potentsialі tinchlanish uchun potentsial.

Membrananing potentsiali ion kanallari orqali o'tishga qodir bo'lgan zaryadlar yig'indisi bilan belgilanadi.

Teng potentsial - bu hujayra plazma membranasining shunday potentsiali, membrana orqali shunday umumiy struma ioni bilan u to'g'ridan-to'g'ri bo'lgan bir xil ionlar evaziga o'nta ionning ochiq kanallar orqali kirib borish qobiliyatidan qat'i nazar, nolga etadi. proliferativdan. Nernstning tengdoshlari bilan ifodalanadi.

Tinch membrana potentsialining funktsiyalari:

1. Uyg'onish va galvanizatsiya uchun ong bilan membrananing polarizatsiyasi.

2. Polarizatsiya vositachining ko'rinishini presinaptik tugatishdan aniqlaydi.

3. PP yopiq po'latda potentsial-depozit kanallarini tan olish uchun miyalarni yaratadi (membrananing qutblanishi diy potentsialini shakllantirish uchun miyalarni yaratadi).

NERV TIZIMI FIZIOLOGIYASI

Nerv markazi haqida tushuncha.

asab markazi- markaziy asab tizimi tuzilmalarining tuzilishi tananing boshqa funktsiyalarini tartibga solish uchun mas'ul shaxslarning faoliyati yoki refleks harakati bilan muvofiqlashtiriladi. Nerv markazining strukturaviy va funktsional asoslari haqidagi bayonot markaziy asab tizimidagi funktsiyalarni lokalizatsiya qilish kontseptsiyasining rivojlanish tarixiga asoslanadi. Nerv markazlarining kuchi:

2. MNSning asabiy tiqilishini o'rganishni takomillashtirish. Bitta hujayralararo kontaktning sinaptik zatrimka T sini taxminan 0,5-2 ms ni tashkil qiladi. Hujayrada n ta neyron bo'lsa-da, miyaga signalning umumiy yashirin davri n × T sin va undan ham muhimroq bo'lishi mumkin. Aytgancha, markaziy asab tizimining signali soatini bilib (refleksning markaziy soati va asab tsivilizatsiyasi bo'ylab o'tkazuvchanlikka sarflangan soatdan kelib chiqqan holda) sinaptik o'tishlar sonini (n) baholash mumkin. ma'lum bir refleksning chastotasida.

4. Qo'zg'alishning bir tomonlama o'tkazilishi, shuningdek, sinaptik kirishlarning divergensiyasi va konvergentsiyasi yopiq neyron nayzalari bo'ylab qo'zg'alish (reverberatsiya) aylanishi uchun morfologik substrat hosil qiladi. Ushbu namoyon qisqa soatlik xotiraning asosi bo'lishi muhimdir.

5. Yadro bilan bog'langan neyronlarni kuylash uchun xarakterlidir fon faoliyati. Bu membrananing kuchiga va spontan depolarizatsiya shaklida yotishga bog'liq. Boshqa neyronlar o'xshash va faqat sinaptik kirishlar faollashtirilganda AP hosil qiladi.

6. Neyronlar va ularning sirt sinapslarida topilganlar uchun sezuvchanlik suyuqlik yaqinida joylashgan turli nutqlar, signalizatsiya molekulalari va metabolitlari uchun xosdir.

7. Oshqozon xarakterlidir, buning sabablaridan biri ko'rinadigan vositachi zahiralarining o'zgarishi va uning sintezining past tezligi.

8. Plastiklik. Yengillik, kuch (tetanikdan keyingi, uzoq davom etadigan), tushkunlik retseptorlarning ustunligi, keyingi jarayonlar va neyronlar yuzasida yangi sinaptik kontaktlar yoki retseptorlarning paydo bo'lishi bilan ko'rsatiladi.

Miyaning nerv kordonlari uchun ular to'g'rilangan, bir tomonlama bo'lishi xarakterlidir (chiziqli) uyg'otuvchi qo'ng'iroq. Якщо є ланцюжок нейронів, пов'язаних між собою синаптичними контактами, то через властивість хімічних синапсів виділяти медіатор із пресинаптичного закінчення в синаптичну щілину і рецептувати його рецептором, локалізованим на постсинаптичній мембрані, вектор поширення збудження в нейронній мережі спрямований у бік наступного постсинаптичного нейрона. Issiq dumba bilan berilgan printsipê qonuni Bella - Magendi(afferent tolalar orqa miyaga dorsal orqali kiradi, ruxoviy tolalar orqa miyani qorincha ildizlari orqali to'ldiradi).

Jarayonlar konvergentsiya ular dekal nerv hujayralaridan bir va bir xil neyronga turli impuls oqimlarining konvergentsiyasida yuzaga keladi (4.1.4-bo'lim). Konvergentsiya jarayoni bir xil turdagi nerv hujayralari uchun xosdir. Masalan, orqa miyaning motor neyronlarida, birlamchi afferent tolalarning qirrasi, turli pastki yo'llarning tolalari orqa miya suprasi va yuqori o'murtqa markazlarga, shuningdek, tomurcuklanma va galmik oraliq interkalyar neyronlarga yaqinlashadi. Natijada, orqa miyaning motoneyronlari raqamli nerv tuzilmalari, shu jumladan, miyaning suprasegmental apparati uchun markaziy terminal yo'lining funktsiyasini rivojlantiradi, bu esa ruxovoy funktsiyasini tartibga solishga olib kelishi mumkin.

Divergentsiya Nerv klitinining qurilishi turli nerv klitinlari bilan sonli sinaptik aloqalarni o'rnatish deb ataladi. Shu sababli, bitta nerv klitinasi bir qator turli xil reaktsiyalarda ishtirok etishi, yo'q qilishi mumkin bo'lgan ko'plab boshqa neyronlarning qo'zg'alishini uzatishi mumkin. kattaroq raqam neyronlar, markaziy asab tizimlarida uyg'onish jarayonining keng nurlanishini ta'minlaydi.

Budov neyroni.

Funktsional jihatdan orqa miya neyronlarini 4 asosiy guruhga bo'lish mumkin:

1) motoneyronlar yoki ruxoviylar - aksonlari oldingi ildizlarni tashkil etuvchi oldingi shoxlarning hujayralari;

2) interneyronlar - orqa miya ganglionlaridan va orqa shoxlarda joylashgan narsalardan ma'lumot oladigan neyronlar. Qi neyronlari og'riq, harorat, taktil, tebranish, proprioseptiv masxaralarga javob beradi;

3) qo'ng'iz shoxlarida simpatik, parasimpatik neyronlar muhimroq rivojlangan. Bu neyronlarning aksonlari oldingi ildizlarning omborida orqa miyadan chiqadi;

4)) assotsiativ hujayralar - o'rta va segmentlar orasidagi aloqalarni o'rnatadigan orqa miya yuqori apparatining neyronlari.

Motoneuroni. Dvigatel neyronining aksoni terminallari bilan motor neyron birligini tashkil etuvchi yuzlab shilliq tolalarni innervatsiya qiladi.

Interneyronlar. Chastotasi sekundiga 1000 tagacha boʻlgan impulslar hosil qiluvchi oraliq neyronlar fonda faol boʻlib, ularning dendritlarida 500 tagacha sinaps boʻlishi mumkin. Interneyronlarning funktsiyasi orqa miya tuzilmalari orasidagi bog'lanishlarni tashkil qilishda va yuqori va pastki kanallarni klitinum va orqa miyaning boshqa segmentlarini ta'minlashda ishtirok etadi. Interneyronlarning yana bir muhim vazifasi - neyronlarning faolligini galvanizatsiya qilish, bu uyg'onishning bevosita yo'lini saqlanishini ta'minlaydi.

Avtonom tizimning simpatik modelining neyronlari. Orqa miyaning torakal segmentlari shoxlarida Rostashovani. Neyronlarning soni fonda faoldir, lekin ular muntazam impuls chastotasiga ega (sekundiga 3-5).

Avtonom tizimning parasempatik bo'limining neyronlari. Ular orqa miyaning sakral qismi yaqinida lokalize qilinadi va fon-faol.

Neyrogliya yoki glia - turli shakldagi maxsus hujayralardan tashkil topgan nerv to'qimalarining hujayra elementlari to'plami. Neyrogliya hujayralari neyronlar orasidagi bo'shliqni to'ldiradi va miyaning 40% ni tashkil qiladi. Glial hujayralar bibariyadan keyin, 3-4 barobar kamroq, pastki asabiy; Asr davomida inson miyasida neyronlar soni o'zgaradi va glial hujayralar soni ortadi. Tasnifi:

Oval shaklidagi yadrolari va oz miqdordagi kromatinli boy-proliferativ klitinli astrositlar. Astrositlarning kattaligi 7-25 mikron. miyaning kulrang nutqiga roztashovuyutsya bosh darajasi. Astrositlar yadrolari DNK bilan almashtirilishi mumkin, protoplazma qatlamli kompleks, sentrisoma, mitoxondriyaga ega. astrositlar neyronlarning tayanchi bo'lib, asab tolalarining reparativ jarayonlarini ta'minlaydi, asab tolasini ajratib turadi, neyronlarning metabolizmida ishtirok etadi. Astrotsitlarning o'sishi kapillyarlarni o'rab turgan "pastki" qismlarni tashkil qiladi va ularni amalda egadi. Natijada neyronlar va kapillyarlar orasida astrositlar qolmaydi. Ehtimol, yoqimsiz hid nutqning qondan neyronga o'tishini ta'minlaydi. Astrositlar kapillyarlar va ependima orasidagi bo'shliqlarni to'ldiradi, ular miyaga bo'sh kanallarni to'qadilar. Shu tarzda qon va miya shilliq qavatining miya omurilik vatani o'rtasida qon almashinuvi ta'minlanishi muhim, shuning uchun astrositlar transport funktsiyasini bajaradi.

Oligodendrositlar - oz sonli kurtaklar. Bibariya uchun kamroq hid, past astrositlar. Katta miya po'stlog'ida bir qator oligodendrositlar yuqori to'plardan pastki qismga o'sadi. Podkirkovyh tuzilmalarida, Stovbur iligida, korteksda pastki qismida oligodendrositlar ko'proq. Oligodendrositlar míê-nízatsííy aksonlarida (ular ko'proq miyaning oq nutqida), neyronlarning metabolizmida, shuningdek, neyronlar kubogida ishtirok etadilar.

Mikrogliya eng boy glial klitinlar bilan ifodalanadi, ular glaukoz klitinlargacha yotadi. Dzherelom mikrogliya va mezoderma. Mikroglial hujayralar fagotsitozga qodir.

14. Interklient kontaktlari uchun joriy sozlama.

Sinapslar kontaktlar deb ataladi, chunki neyronlar o'zini o'zi ta'minlaydigan ma'rifat sifatida o'rnatiladi. Sinaps katlamali struktura bo'lib, presinaptik qismlardan (signalni uzatuvchi akson tugashi), sinaptik bo'shliqdan va postsinaptik qismdan (qabul qiluvchi hujayralar tuzilishi) iborat.

Sinapslarning tasnifi. Sinapslar harakatning tabiatiga, signalni uzatish usuliga ko'ra tasniflanadi.

Roztashuvannya orqasida nerv-mushak, sinaptik va neyroneyronal ko'rinadi, ular o'z tezligida qolib, akso-somatik, aksoaksonal, aksodendritik, dendrosomatiklarga bo'linadi.

Sinaps strukturasining tabiati orqasida u ogohlantiruvchi va chayqalishi mumkin.

Signalning qo'shimcha uzatilishi uchun sinaps elektr, kimyoviy va tovushga bo'linadi.

Neyronlarning o'zaro ta'sirining tabiati. U o'zaro ta'sir qilish usulida namoyon bo'ladi: uzoq, umumiy, kontakt.

Masofaviy o'zaro ta'sir tananing turli tuzilmalarida tarqalgan ikkita neyron tomonidan ta'minlanishi mumkin. Masalan, neyrogormonlar, neyropeptidlar miyaning past tuzilmalari klitinlarida o'rnatiladi va ular o'z navbatida boshqa hujayralar neyronlariga gumorallikni singdiradi.

Neyronlarning o'zaro ta'siri vaqti-vaqti bilan rivojlanadi, agar neyronlarning membranalari hujayralararo bo'shliq kamroq bo'lsa. U erda neyronlarning membranalari va glial hujayralar o'rtasida bunday shovqinni eshiting. Bunday yig'indi hid nervining aksonlari, serebellumning parallel tolalari va boshqalar uchun xosdir.. Sinergiyaning yig'indisi bitta funktsiyada tomir neyronlari taqdirining xavfsizligini ta'minlashi muhimdir. Metabolitlar, neyron faoliyati mahsulotlari hujayralararo bo'shliqqa quyilishi, qon tomir neyronlarga quyilishi haqiqatini hisobga olish kerak. O'zaro ta'sir ko'p jihatdan elektr ma'lumotlarini neyrondan neyronga o'tkazishni ta'minlashi mumkin.

Tibbiyot yangiliklarida ion kanallariga shaytonning quyish usulini bilganlar haqida doimo ma'lumotlar mavjud - badbo'y hid ularni faollashtirishga harakat qilmoqda, keyin, aksincha, ular to'sishga shoshilishadi. Misol uchun, biz yaqinda Tel-Aviv universiteti (Tel-Aviv universiteti) professori Maykl Gurevitzning Isroil sariq chayonining kepagi komponentlari asosida yangi kasallikdan xoli bo'lgan tadqiqoti haqida hisobot e'lon qildik - bitta. eng xavfsizlaridan. Ushbu dori natriy kanallariga AOK qilinganiga ishoniladi, go'yo u og'riqni yo'qotishda samarali bo'lsa, yangi avlodning og'riqni yo'qotish uchun samarali bo'ladi. ionny kanallari haqida zgaduyut va mova onkologik kasalliklar, yurak-sudinny vydhilennya va navyt shkídlyví podobannya haqida borish bo'lsa. Xo'sh, qanday kanallar va nima uchun robot juda muhim?

Dirka ichida Klitina

Klitin tirik - yorug'likka statik, ular doimo nutq almashinuviga ega, hatto klitinning bir xil dovkil bilan o'zaro ta'siri - tananing hayoti uchun zarur bo'lgan aqliy yordam. Bu almashinuv klitinning membranasi (qobig'i) orqali, boy elementlarning: ionlar, aminokislotalar, nukleotidlarning zarur kirib borishini iste'mol qilish uchun yak orqali amalga oshiriladi.

Agar kerak bo'lsa, membrana ushbu elementlarga kirib borishi uchun uning maxsus transport oqsillari mavjud bo'lib, ular membranada teshiklarni, o'zlarining "kirlarini" hosil qiladi. Diametri 1 nm dan kam bo'lgan suv kanallari suv molekulalari bilan tiqilib qoladi va membrana kanallari ular orqali o'tadigan molekulalarning turiga qarab tebranishi mumkin. Ha, masalan, kaltsiy, natriy, kaliy kanallari va hidlari boshqa ionlarga, o'ziga xos kremlarga yo'l qo'ymaydi. Kanalning bunday jo'shqinligi uning zaryadi va tuzilishi bilan belgilanadi.

Ionlarning g'ovaklari orqali oqishini amalga oshirish uchun ion kanallari potentsiallar farqini vikorist qiladi. Shunday qilib, rus ionlari uchun ayblangan strum sifatida simulyatsiya qilish mumkin - bundan tashqari, bitta kanal uchun induktsiya qilish uchun membrana ion kanallarining xatti-harakatlarini kuzatish oson. Kanallar o'z-o'zidan va tez-tez yonadi va yopiladi. I qi bir shakldan ikkinchisiga o'tish rentgen nurlari diffraktsiyasi, Mösbauer spektroskopiyasi va yadro magnit rezonansi bilan o'zgarishi mumkin. Bizga ma'lum bo'ldiki, kanallar yuqori darajada tashkil etilgan tuzilmalar bo'lib, ular shunchaki suv bilan to'ldirilgan naycha emas, balki qulab tushayotgan elektr neytral va zaryadlangan molekulyar guruhlarning labirintidir.

O'nlab turli xil ion kanallarini o'rganing. Eng katta guruh kaliy kanallaridan iborat bo'lib, ulargacha qirqga yaqin tur mavjud. Birinchi teri xilma-xilligi o'zining tarkibiy xususiyatlari va g'alabali funktsiyalari bilan ajralib turadi. Masalan, katta o'tkazuvchanlikka ega kaliy kanallari (ular orqali ko'proq kaliy ionlari o'tadi, pastki kanallar) oqsilning dumaloq bo'laklaridan, subbirliklardan, a-spiralga o'ralgan holda hosil bo'ladi. Ular aftidan qisqa bo'laklarni qo'shadilar, birlamchi spiralning qip-qizil rangi ham ikkilamchi b-tuzilma hosil qilishi mumkin. Xushbo'y hidlar, o'z-o'zidan, b-1, b-2, b-3 yoki b-4, noyob kuchlarning ba'zi kanallarining terisiga bo'linadi. Masalan, b-4 kanal blokerlari bloker iberiotoksinga chidamli. Kanalning blokadasi uzoqda bo'lgani uchun kanal orqali oqim hech narsadan o'tmaydi.

Klitinlarda yuqori tashkiliy "dirka" zarurati yangi ko'tarildi? Innni kanallari hayotning asosidir. Hidlar asab tizimining hushyorligini, nerv impulslarini asabdan asabga o'tkazishni, gormonlar sekretsiyasini himoya qiladi. Fiziologik reaktsiyalar kaskadlarini ishga tushirishda ion kanallarining faollashishi, ongimizni yaqinlashtirish, yurak go'shti va dikal diafragmalarning ishi, bizni yoqtirishimizni (masalan, alkogol) ilhomlantirish va bu zamonaviy davrlar robotlashtirilgan ion kanallarining xususiyatlari bilan izohlanadi.

Ushbu muhim kanallarni blokirovka qilish tanadagi jiddiy o'zgarishlarga olib keladi. Ion kanallari kimyoviy hujumning yangi izlarini ishlab chiqishning asosiy maqsadiga aylanganligi ajablanarli emas. Shunday qilib, odamlarga ma'lum bo'lgan eng kuchli asab-paralitik dorilardan biri bu natriy kanallarini blokirovka qiluvchi tetrodotoksindir. Zavdyaki katta molekulali tetrodotoksin natriy kanalining teshiklarini tom ma'noda yopib qo'yadi, shuning uchun u orqali natriy ionlarining o'tishi imkonsiz bo'lib qoladi va asab impulsi hujayradan hujayraga o'tmaydi. M'yazi zavmirayut, hatto hidi asab tizimi signallari podkoryayutsya. Masalan, konotoksinga o'xshash toksinlar ilonlar va dengiz mollyuskalarining arsenalida topiladi va jabrlanuvchini falaj qilishga yordam beradi.

Tibbiyotdagi kanallar

Tibbiyotda Bugun kam kasallik robot ion kanallarining shikastlanishi bilan izohlanadi. Xursandchilikning turli yo'llarini hidlamoqchi bo'lib, ularning sabablarining uyg'unligi ularni katta guruhda ko'rishga imkon berdi. Hidi ham nabuti, ham spadkoví kasalliklarini o'z ichiga oladi.

2003 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofoti ion kanalining tuzilishini kashf etgani uchun amerikalik olim Roderik MakKinnonga berildi. 1998 yilda u Streptomyces lividans bakteriyasining kaliy kanalining trivirin molekulyar tuzilishini o'rganish uchun kristallografik usullardan foydalanishga muvaffaq bo'ldi. Protein tasviri obkladinchi Science jurnalida paydo bo'ldi, uning muharrirlari MakKinnonni toshning eng muhim o'nta ilmiy yutuqlaridan biri sifatida hurmat qilishdi. Bu oqsil 4 ta subbirlikdan iborat bo'lib, a-spiral kurtak hosil qilishi mumkin. Kaliy kationi markazdagi bo'sh teshik orqali tashiladi. Tasvir: BNL/DoE, Rokfeller universiteti/Roderik MakKinnon

Masalan, natriy va kaliyni o'z ichiga olgan ion kanallarining butun guruhining funktsiyasi buzilgan holda ular surunkali otomiyopatiya sindromining rivojlanishiga sabab bo'ladi. Ion kanallarining ishlamay qolishi natijasida kelib chiqadigan retsession kasalliklardan siz epilepsiyani, masalan, robot kaliy kanallaridagi nosozliklar va katta o'tkazuvchanlik tufayli viklikanni taxmin qilishingiz mumkin. San-Antoniodagi Texas universiteti professori Richard Aldrichning rahbarligi ostida transgen sichqonlarga KCNMB4 genini blokirovka qilishning ba'zi hollarda beta4 subbirliklari etarli bo'lmaganda kanalni olib kelish mumkin edi. asabiy uyg'onish uchun etarli emas, bu esa konvulsiyalarga olib keladi.

b-1 subunitining funktsiyasi etarli bo'lmaganda, kanal gipertenziya rivojlanishi bilan bog'liq. Sababga kelsak, protein -1 bo'linmasining aminokislotalar ombori normaga to'g'ri kelmaydi, keyin bunday bo'linmaga ega bo'lgan kanal tomirlarning devorlarini kengaytira olmaydi, bu orqali arteriyalarning bosimi va gipertenziya paydo bo'ladi. rivojlanadi. Masalan, Ralf Köhlerning Daniya universitetidan (Siddansk universiteti) hisoboti haqida.

Yana bir keng tarqalgan yurak-qon tomir kasalliklari - past QT sindromi yurak membranasining kaliy kanallarini kodlovchi genlardagi mutatsiyalar natijasida yuzaga keladi, bu kaliy kanallari faolligini oshiradi va yurak membranasida kaliyning normal oqimini o'zgartiradi.

Kaltsiy kanallarining buzilgan funktsiyalari ataksiyaga olib keladi - buzilishlarni muvofiqlashtirish mumkin bo'lmagan holatlar.

Nareshti, mukoskidoz (yoki fibrokistik degeneratsiya) xlorid kanalini kodlovchi CFTR genidagi mutatsiyalar tufayli boshqa sabablar bilan birga dikal tizim va ichak traktining eng muhim kasalligidir.

Shunday qilib, har qanday turdagi ion kanallarining normal ishlashi sog'lom odam uchun juda muhimdir.

Kanallarni nishonga oling!

Bugungi kunda farmatsevtlar dori vositalarining formulalari ustida faol ishlamoqda, go'yo ular ichiga in'ektsiya qilingan. Ehtimol, ushbu dorilarning eng mashhurlaridan biri yurak urish tezligining buzilishini normallashtiradigan antiaritmik preparatlardir. Ular "kaltsiy antagonistlari" (masalan, verapamil) deb nomlanadi, chunki ular L tipidagi asosiy kaltsiy kanallari orqali hujayralararo bo'shliqdan yurak va qon tomirlarining shilliq qavatlariga kaltsiy ionlarining kirib borishidan o'tadi. Kaltsiy ionlarining kontsentratsiyasini kamaytirish yurak go'shti klitinlari va tomirlar devorlari, kaltsiy antagonizmi koronar va periferik arteriyalarni kengaytiradi.

Kaliy kanali faollashtiruvchilari (ikorandil, minoksidil, diazoksid, pinasidil) ham periferik organlarda koronar tomirlar va tomirlarning kengayishiga olib kelishi mumkin. Kaliy kanallariga in'ektsiya to'yingan va miya tomirlarining spazmidan kelib chiqqan qon tomirlarining spazmlari uchun.

Jarrohlik amaliyotida mashhur anesteziklar - lidokain va novokain - natriy kanallarini blokirovka qilish bilan og'riqni bloklaydi. Haqiqat shundaki, bu preparatlarning yon ta'siri shundaki, hid og'riq va taktil sezuvchanlikni keltirib chiqaradi.

Biroq, bunday vaziyatda boshqa ion kanallari yordamga kelishi mumkinligi aniqlanmagan - vaqtinchalik retseptor potentsiali (TRP). Ushbu kanallar oilasi noaniq turlarda mavjud bo'lib, ular past selektivlik bilan ajralib turadi va natriy, kaltsiy va magniyni o'z ichiga olgan musbat zaryadlangan ionlarning ko'pchiligini o'tkazadi.

Og'riqqa reaksiyaga kirishadigan nerv hujayralarida tarqalgan TRP kanallarining maxsus guruhi chili qalampirining faol komponenti kapsaitsin mavjudligiga sezgir. TRP kanallarini kapsaitsin bilan faollashtirishdan tashqari, lidokainning kiritilishining boshlanishi TRP kanallarining faqat bir nechtasini, ya'ni faqat og'riqli neyronlarda bloklangan kanallarni bloklaydi. Ushbu darajada siz og'riqni engillashtirasiz.

Robotik kanallarni sinovdan o'tkazish qulayligi va ularni farmatsevtika sanoati uchun mos usul bilan sinovdan o'tkazishning istiqbolli natijalari yaqqol namoyon bo'ladi. Bundan oldin, ko'plab asosiy tayyorgarliklar bir soat davomida samaradorligini yo'qotadi: tana ularga tovush chiqaradi va yaratuvchilar mo'ljallanganidan boshqacha munosabatda bo'ladi. Keling, har xil muammolardan xalos bo'lish yo'llarini osongina topaylik va ion kanali, aytish mumkinki, hayotning asosi. Va ular bilan bu yilgi manipulyatsiyalar, bir tomondan, boy investitsiyalar oladi, boshqa tomondan, eng manik kasalliklardan aziyat chekadiganlarga yaxshi umid beradi.

Hamkorlarning yangiliklari

Ichki kanallar taqdimotlar integral oqsillar membranalar. Cí bílki zdatní, kuylash infuziyalari bilan ularning konformatsiyasini (shakli va vakolatini) shunday o'zgartiringki, bir soat o'tishi mumkin, u ion turi bo'ladimi yoki u egri. Natriy, kaliy, kaltsiy, xlorid kanallari bo'lsa, bir kanalda ikkita ion o'tishi mumkin, masalan, natriy - kaltsiy kanallari. Ion kanallari orqali ionlarning kamroq passiv tashilishi amalga oshiriladi. Tse ionning harakati suv kanali sifatida zarurligini va ion konsentratsiyasining gradientini bildiradi. Bu yo'nalishda kontsentratsiya gradienti bo'ylab ionlar oqimi bo'ladi - eng yuqori konsentratsiyali hududdan eng past konsentratsiyali hududga. Shuni esda tutish kerakki, biz ionlar - zaryadlangan zarralar, bunday zaryadlarni zaryad bilan tashish haqida gapiramiz. Vaziyatlar, agar kontsentratsiya gradientini bir tumshug'ida to'g'rilash mumkin bo'lsa va zaryad o'tkazishga qattiq qarshilik ko'rsatsa.

Innni kanallari ikkita eng muhim hokimiyat bo'lishi mumkin: 1) jo'shqinlik (selektivlik) sing ionlariga nisbati bo'yicha va 2) bu jingalakni hosil qilish (faollashtirish).. Faollashtirilganda kanal ochiladi va ionlarni o'tkazadi (8-rasm). Shu tarzda, kanalni tashkil etuvchi integral oqsillar majmuasidan oldin ketma-ketlikka ikkita element kiradi: "o'z" ionini taniydigan tuzilmalar va ionning o'tishini aniqlashga imkon beruvchi tuzilmalar. Kanalning selektivligi bu oqsillar tomonidan belgilanadi, chunki ular tasdiqlangan, "o'z" ioni o'lchamlari va zaryadi bilan ajralib turadi.

Kanalni faollashtirish mozhliva kilkom shlyaxami. Birinchidan, membrana potentsiali o'zgarganda kanallar burishishi va burishishi mumkin. Protein molekulalarining konformatsiyasini o'zgartirish uchun zaryadni o'zgartiring va kanal ion uchun o'tkazuvchan bo'ladi. Kanalning kuchini o'zgartirish uchun membrananing potentsialiga ozgina bosim qo'shing. Bu kanallar deyiladi potentsial depozitlar(yoki elektrokeramika). Boshqacha qilib aytganda, kanallar membrana retseptorlari deb ataladigan oqsil kompleksining saqlash qismi bo'lishi mumkin. Shu tarzda, retseptor va biologik faol nutq (gormon, vositachi) o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida kanalning kuchining o'zgarishi konformatsion oqsil bilan bog'lanadi. Bu kanallar deyiladi kimyo depozitlari(yoki retseptor-kerovani ) . Bunga qo'shimcha ravishda, mexanik in'ektsiya paytida kanallarni burish mumkin - vitse, tortish (9-rasm). Faollashtirishni ta'minlaydigan mexanizm kanal darvozasi deb ataladi. Kanallari kavisli va yopiq bo'lgan swidkist uchun ular shvedlarga va boshqalarga bo'linishi mumkin.

Ko'pgina kanallar (kaliy, kaltsiy, xlor) ikki mamlakatda ishlatilishi mumkin: ochiq va yopiq. Robotik natriy kanallari o'ziga xos xususiyatlarga ega. Kaliy, kaltsiy, xlor kabi bu kanallar yopiq holatda ham, yopiq holatda ham kuchli uzilishi mumkin, ammo natriy kanali inaktiv bo'lishi mumkin, seistan, bunda yopiq kanalni hech qanday oqim bilan ishlatib bo'lmaydi ( 10-rasm).

Rasm 8. Ion kanallari

Rasm 9. Robot retseptorlari bilan qoplangan kanalning ko't. ACH - atsetilxolin. ACh molekulasining membrana retseptorlari bilan o'zaro ta'siri darvoza oqsilining konformatsiyasini shunday o'zgartiradiki, kanal ionlarni o'tkaza boshlaydi.

10-rasm Butt potentsial-past kanali

Potensial-depozit natriy kanalida faollashtirish va inaktivatsiya eshiklari (slayderlar) mavjud. Faollashtirish va inaktivatsiya panjurlari turli xil membrana potentsiallarida konformatsiyani o'zgartiradi.

Uyg'onish mexanizmlarini ko'rib chiqsak, biz natriy va kaliy kanallarining robotidan ko'ra muhimroq bo'lamiz, prote, kaltsiy kanallarining xususiyatlari haqida qisqacha gapiradigan bo'lsak, biz uzoqdan hidga muhtojmiz. Natriy va kaltsiy kanallari o'zlarining hukmronligi uchun kurashadilar. Natriy kanallari ko'proq, kaltsiy kanallari esa kamroq. Natriy kanallarining faollashishi faqat depolarizatsiyaga va LV yoki PDni yo'q qilishga olib kelishi mumkin, kaltsiyning faollashishi qo'shimcha ravishda klitindagi metabolik o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Tsí zmíni umovlení tim, scho zv'yazuêtsya zí spetílími íonu oqsillarga sezgir. Kaltsiy oqsillari induktsiyasi kuchni shunday o'zgartiradiki, u boshqa oqsillarning kuchida qurilish o'zgarishiga aylanadi, masalan, fermentlarni faollashtiradi, tez m'yazni boshlaydi, vositachilarga qarang.

Zgidno hozirgi ko'rinishlari bilan, biologik membranalar utvoryuyut zovnyhnu barcha jonzotlarning qobig'i klitin va sonli ichki organellalarni hosil qiladi. Eng xarakterli strukturaviy xususiyatlar membranalarning har doim yopiq joylarni yaratishi va membranalarning bunday mikrostrukturaviy tashkil etilishi ularga eng muhim funktsiyalarni bajarishga imkon beradi.

Budova va vazifalari klitin membranalari.

1. To'siq funksiyasi shundaki, membrana qo'shimcha yordam mexanizmlari bilan erkin diffuziyani siljitib, konsentratsiya gradientlarini yaratishda ishtirok etadi. Bunda membrana elektrogenez mexanizmlarida ishtirok etadi. Ulardan oldin tinch potentsialni yaratish mexanizmlari, diva potentsialini yaratish, bir jinsli va bir xil bo'lmagan uyg'onish tuzilmalari orqasida bioelektrik impulslarni kengaytirish mexanizmlarini ko'rish mumkin.

2. Klitin membranasining tartibga solish funktsiyasi biologik faol nutqlarni qabul qilish uchun ichki klitin va ichki klitin reaktsiyalarini nozik tartibga solishda ishtirok etadi, bu esa membrananing ferment tizimlari faolligining o'zgarishiga va ishga tushishiga olib keladi ( Ikkinchi membranalarning "mexanizmlari").

3. Elektr bo'lmagan tabiatning tashqi stimulyatorlarini qayta tiklash elektr signallari(Retseptorlarda).

4. Sinaptik uchlarda neyrotransmitterlarning tebranishi.

Zamonaviy usullar elektron mikroskop hujayra membranalari soni (6-12 nm) tayinlangan. Kimyoviy tahlil shuni ko'rsatadiki, membranalar asosan lipidlar va oqsillardan iborat bo'lib, ularning soni bir xil emas. turli xil turlari klitin. Hujayra membranalari faoliyatining molekulyar mexanizmlari rivojlanishining murakkabligi, hujayra membranalarining tozalanganligini ko'rganda, ularning normal faoliyati buzilganligi bilan bog'liq. Ayni paytda biz eng keng tarqalgan nabula-mozaik modellar qatorida klitin membranasi modellarining bir qator turlari haqida gapirishimiz mumkin.

Modelga ko'ra, membrana fosfolipid molekulalarining ikki qavati bilan ifodalangan bo'lib, molekulalarning hidrofobik uchlari ikki qatlamning o'rtasida joylashgan va gidrofil yo'nalishlari suvli fazaga yaqin bo'lgan tarzda yo'naltirilgan. Bunday tuzilma ikki fazaning pastki qatlamini o'rnatish uchun juda mos keladi: ichki klitinning pozitsiyasi.

Fosfolipid bisferada globulyar oqsillar birlashgan bo'lib, ularning qutbli dilyanlari suv fazasining hidrofil yuzasini bosib o'tadi. Proteinlarning integratsiyasi turli funktsiyalar, shu jumladan retseptorlar, fermentativ, ion kanallari, membrana nasoslari va ionlar va molekulalarning tashuvchilari.

Faol oqsil molekulalari lipid sferasi yuzasiga yaqin joyda erkin tarqaladi; klitin membranasining turli tomonlaridan chiqadigan oqsil molekulalari qismining asl holatida o'z o'rnini o'zgartirmaydi.

Membrananing elektr xususiyatlari:

Quvvatning ta'siri, asosan, gidratlangan ionlar uchun kirmaydigan va ayni paytda nozik (taxminan 5 nm) bo'lgan fosfolipid ikki qavatiga bog'liq bo'lib, samarali maydonni va zaryadlarning to'planishini va kationlarning elektrostatik o'zaro ta'sirini himoya qiladi. va anionlar. Bundan tashqari, klitin membranalarining kuchi klitin membranalarida ishlaydigan elektr jarayonlarining soat xususiyatlarini aniqlaydigan sabablardan biridir.

O'tkazuvchanlik (g) - elektr ta'minotini teskari tomonga o'zgartiradigan va ion uchun global transmembran struma qiymatini transmembrana potentsial farqiga yaqinlashtirilgan qiymatga oshiradigan qiymat.

Turli xil nutq fosfolipid ikki qavati orqali tarqalishi mumkin, bundan tashqari, penetratsiya darajasi (P), shuning uchun klitin membranasining tuzilishi nutqning o'tishiga imkon beradi, bu esa diffuz nutqning kontsentratsiyasining farqiga bog'liq. membrana va uning lipid membranalaridagi xilma-xilligi va membranalarning kuchi.

Membrananing o'tkazuvchanligi ê dunyosi iyonnoí o'tkazuvchanligi. O'tkazuvchanlikning oshishi ionlar sonining ko'payishini solishtirishdir, chunki ular membranadan o'tadi.

Budova va ion kanallarining vazifalari. Ular Na+, K+, Ca2+, Cl- hujayraning o'rtasiga kirib, maxsus, yopiq kanallar orqali kiradi. Ro'zmir kanaliv dosit maly.

Barcha ion kanallari quyidagi guruhlarga bo'linadi:

1. Jonlilik uchun:

a) tanlab, keyin. xos. Qi kanallari ionlarni kuylash uchun kirib boradi.

b) Yomon tanlangan, o'ziga xos bo'lmagan, qo'shiqchi ionli tebranishga ega bo'lishi mumkin. Їx membrana oz miqdorga ega.

1. O'tkazib yuborilgan ionlarning tabiati uchun:

a) kaliy

b) natriy

c) kaltsiy

d) xlor

1. Xavfsizlikni faolsizlantirish uchun, tobto. kıvırma:

a) faollashtirilmagan, ya'ni. yopilish lageriga tezda o'tish. Nopok hid MP ning tez pasayishi va yangilanishning bir xil tezligi haqida g'amxo'rlik qiladi.

b) kuchli inaktivatsiya. Їkh vídkrivannya vyklkaê poílne izmenenya MT va voílne yogí vídnovlennya.

4. Qayta tiklash mexanizmlari ortida:

a) potentsial konlar, ya'ni. tí, membrananing teng potentsialida scho vydkrivayutsya.

b) kimyokoagulyant membranalar, ular xemoreseptorlar, hujayralar va fiziologik faol nutq (neyrotransmitterlar, gormonlar) ta'sir qiladi.

Ushbu soatda ion kanallari shunday hayotni yaratishi mumkinligi aniqlandi:

1.Selektiv filtr, qizning kanalida tikuv. Vín kanal orqali qat'iy qo'shiq ionlarining o'tishini ta'minlaydi.

2. Faollashtirish darvozasi, yaky vydchinyayutsya membrana salohiyati yoki dipoid PAS bir xil darajada. Potensial-depozitli kanallarni bir xil MP darajasida ochadigan sensor bilan faollashtirish eshiklari.

3. Inaktivatsiya eshigi, bu kanalning MP darajasidagi (Kichik) kanal orqali ion tomonidan yopilishini va mahkamlanishini ta'minlaydi.

Nonspesifik ion kanallari xalaqit bermaydi.

Tanlangan ion kanallari faollashtirish (m) va inaktivatsiya (h) eshiklari pozitsiyalariga tayinlangan uchta mamlakatda ishlatilishi mumkin:

1. Yopiq, agar faollashtirish yopiq bo'lsa va inaktivatsiya yopiq bo'lsa.

2.Activated, va tí va ínshí darvozasi vídkrití.

3. Faoliyatsiz, faollashtirish eshigi ochiq va inaktivatsiya eshigi yopiq

Ion kanallarining funktsiyalari:

1. Kaliy (xotirjamlikda) - sokin potentsialning paydo bo'lishi

2. Natriy - potensial diy hosil qilish

3. Kaltsiy - eng muhimlarini hosil qilish

4. Kaliy (zatrimanni to'g'rilash) - xavfsiz repolarizatsiya

5. Kaliy-kaltsiy-faollashuv - depolarizatsiya almashinuvi, Ca + 2 struma bilan o'ralgan.

Ion kanallarining funksiyasi boshqacha tarzda. Keling, kuchlanishni o'rnatish usulini yoki "kuchlanish-qisqich" ni kengaytiraylik. Usulning mohiyati shundaki, maxsus yordam uchun elektron tizimlar jarayonda membrana potentsialini teng darajada o'zgartirish va tuzatish kerak. Buning yordamida membranadan oqib o'tadigan ionli strumaning kattaligi nazorat qilinadi. Agar potentsiallar farqi aylangan bo'lsa, unda Ohm qonuniga ko'ra, oqimning qiymati ion kanallarining o'tkazuvchanligiga proportsionaldir. Shu bilan birga, depolarizatsiya bosqichida boshqa kanallar mavjud bo'lib, ular elektrokimyoviy gradient bilan klitinaga kiradi, bu esa klitinani depolarizatsiya qiluvchi ionli shpalni keltirib chiqaradi. Qia o'zgarishi subsidiyaning yordami uchun qayd etiladi, u nazorat qilinadi va u membranadan o'tadi. elektr tolasi, qiymatga teng, lekin membrananing ionli strumasining to'g'ri chizig'ida ko'payadi Bu bilan transmembran potentsial farqi o'zgarmaydi.

Yo'l-qisqich potentsialiga mahalliy fiksatsiya usuli bilan iloji boricha ko'proq kanallarning funksiyasini yaxshilash. Mikroelektrodni (mikropipetni) tuz purkagich bilan siqib, uni membrananing yuzasiga bosing va kichik spreyi hosil qiling. Shu bilan birga, membrananing bir qismi mikroelektrodgacha ko'tariladi. Pikap zonasida ion kanali aniqlangandan so'ng, bitta kanalning faolligi qayd etiladi. Kanaldagi faoliyatni masxara qilish va ro'yxatga olish tizimiga kuchlanishni o'rnatish tizimi juda kam ta'sir qiladi.

Yagona ion kanali orqali o'tuvchi to'rtburchaklar shaklga ega va har xil turdagi kanallar uchun bir xil amplitudaga ega. Muddati o'tgan bosqichda kanalga perebubovannyaning trivalitesi imovirnist xarakterga ega bo'lishi mumkin, ammo membrana potentsialining kattaligiga qarab yotish kerak. Sumarny ion trubkasi kanallarning kuylash miqdorining ma'lum bir davrida terining visseral holatida muhimligi bilan tavsiflanadi.

Kanalning tashqi qismiga qisman kirish mumkin, kanalning ichki qismi esa sezilarli bo'ladi. P. G. Kostyuk mikroelektrodlarni to'sib qo'ymasdan ion kanallarining kirish va chiqish tuzilmalarining ishlashini ta'minlaydigan hujayra ichidagi dializ usulini ishlab chiqdi. Ma'lum bo'lishicha, tomoq bo'shlig'ining orqa qismida ochilgan ion kanalining bir qismi o'zining funktsional imkoniyatlariga ko'ra kanalning eng ichki o'rtasida hayvonlashtirilgan qismida quriydi.

Ion kanallarining o'zi ikkita muhim membranani ta'minlaydi: selektivlik va o'tkazuvchanlik.

Kanalning selektivligi yoki jonliligi uning maxsus oqsil tuzilishi bilan ta'minlanadi. Ko'p sonli kanallar elektrlashtiriladi, shuning uchun bu binolar membrana salohiyatining kattaligiga qarab yotqizilishi mumkin. Kanal o'zining funktsional xususiyatlariga ko'ra heterojendir, ayniqsa kanalga kirish va uning chiqishi (darvoza mexanizmlari deb ataladigan) sifatida tanilgan protein tuzilmalarining narxi.

Keling, natriy kanaliga nisbatan robotli kanallar printsipini ko'rib chiqaylik. Tinchlik holatida natriy kanali yopiq bo'lishi muhimdir. Klitin membranasining birinchi darajaga depolarizatsiyasi bilan klitinning o'rtasiga Na+ ionlarini etkazib berishni oshiradigan m-aktivatsiya eshigi (faollashuv) kuchayadi. M-ovoz eshitilgandan keyin bir necha millisekunddan keyin h-vorit yopiladi, natriy kanallarini chiritadi (inaktivatsiya). Klitin membranasida inaktivatsiya rivojlanadi, garchi u sekin bo'lsa va inaktivatsiya bosqichlari depolarizatsiya qiluvchi stimulning kattaligiga qarab yotadi.

Ko'krak nervi tolasida yagona potentsial di hosil bo'lishi bilan ichki muhitdagi Na + ionlarining kontsentratsiyasi yirik kalamush aksonining Na ionlari o'rniga ichki har bir turga 1/100 000 dan kam bo'ladi.

Natriy kremi, klitin membranalarida okremi ionlarini tebranish orqali o'tadigan boshqa turdagi kanallar o'rnatiladi: Do +, Ca2 +, bundan tashqari, bu ionlarning turli kanallari mavjud.

Xodjkin va Xaksli kanallarning "mustaqilligi" tamoyilini shakllantirdilar, ya'ni membrana orqali natriy va kaliy oqimlari bir-biriga bog'liq emas.

Turli kanallarning o'tkazuvchanligining kuchi bir xil emas. Zokrema, kaliy kanallari uchun inaktivatsiya jarayoni natriy kanallari bilan bir xil emas. Ê maxsus kaliy kanallari, ular hujayra ichidagi kaltsiy kontsentratsiyasi ko'tarilganda va hujayra membranasining depolarizatsiyasi sodir bo'lganda faollashadi. Kaliy-kaltsiy bilan to'plangan kanallarning faollashishi repolyarizatsiyani tezlashtiradi va shu bilan tinch potentsialning ahamiyatini oshiradi.

Kaltsiy kanallarini o'rnatish alohida qiziqish uyg'otadi. Kirish kaltsiy trubkasi, qoida tariqasida, klitin membranasini depolarizatsiya qilish uchun etarlicha katta emas. Mijozdan keladigan kaltsiyning katta qismi "xabarchi" yoki ikkinchi darajali vositachi sifatida ishlaydi. Kaltsiy kanallarining faollashishi hujayra membranasining depolarizatsiyasi, masalan, natriy kirish oqimi bilan ta'minlanadi.

Kaltsiy kanallarini inaktivatsiya qilish jarayoni katlanabilen. Bir tomondan, kaltsiy kanallarini inaktivatsiya qilish uchun erkin kaltsiyning hujayra ichidagi kontsentratsiyasini oshiring. Boshqa tomondan, sitoplazmatik klitin oqsillari kaltsiyni bog'laydi, bu esa uch marta kaltsiy strumasining barqaror miqdorini hatto past darajada ushlab turishga imkon beradi; bu natriy strum bilan, u yanada hurmatli bo'ladi. Kaltsiy kanallari yurak hujayralarida muhim rol o'ynaydi. 7-bobda kardiyomiyositlarning elektrogenezi. Hujayra membranalarining elektrofizyologik xususiyatlari qo'shimcha maxsus usullar bilan quvvatlanadi.