Co to są kanały jonowe?
Kanały jonowe
znajdują się w błonach komórkowych wszystkich komórek biologicznych. Kanały powstają przez białka, które tworzą pory w błonie plazmatycznej. Pory pozwalają jonom, które nie mogą przejść bezpośrednio przez błonę komórkową, aby podróżować i wychodzić z komórek. Większość kanałów składa się z więcej niż jednego białka i jest w rzeczywistości kompleksami białek znajdujących się w błonie.
Rodzaj atomu, jony różnicują się poprzez posiadanie nierównej liczby elektronów i protonów. Jon ma ładunek ujemny lub dodatni w zależności od tego, czy istnieje odpowiednio więcej elektronów lub protonów. Bieżarka fosofolipidowa, która składa się z błony komórkowej, ma własną ładunek i faktycznie działa jako bariera dla jonów przechodzących przez nią swobodnie. Jest to powód, dla którego kanały jonowe są niezbędne w błonach komórkowych. Kanały jonowe działają jako izolatory elektryczne i zapewniają szlak do przejścia jonów do lub z komórki. Każdy kanał jonowy działa jako katalizator w procesie, który porusza jonz jednej strony błony komórkowej do drugiej. Kanał może być otwarty lub zamknięty, z przejściem między dwoma stanami występującymi, gdy jon wiąże się z właściwym miejscem na kanale jonowym.
Zmiana między stanem otwartym i zamkniętym kanału jonowego jest nazywana bramkowaniem. Czynniki zewnętrzne odgrywają rolę w tym, czy brama jest otwarta czy zamknięta. Istnieją różne grupy kanałów jonowych i można je pogrupować według tego, jakie fizyczne i chemiczne czynniki zewnętrzne odgrywają rolę w otwieraniu i zamykaniu bramy.
Niektóre kanały jonowe są „bramkowane ligandem”, a te otwarte i bliskie, gdy ligand lub chemiczny komunikator, taki jak neuroprzekaźnik, wiąże się z receptorem kanału. Kanały jonowe bramkowane są otwierane lub zamknięte, gdy występują zmiany różnicy potencjału elektrycznego - lub napięcia - otaczające kanał. Ten rodzaj najczęściej występuje w nerwachi komórki mięśniowe. Kanały jonowe z drugim posłańcem bramkowane mają swoją aktywność modulowaną przez grupę białek zwanych białkami G. Kanały mechanosensatyczne są stymulowane przez zewnętrzne bodźce mechaniczne, takie jak dotyk i zmiany ciśnienia osmotycznego.
Oprócz aktywowania przez modulatory zewnętrzne kanały jonowe mogą być również selektywne w odniesieniu do tego, które jony przechodzą przez kanał. Kształt, rozmiar i ładunek jonu mogą wpływać na to, czy kanał otworzy się, czy zamknie i pozwoli na ruch przez błonę komórkową. Typowe przykłady kanałów jonowych obejmują kanały potasowe, kanały chlorkowe, kanały sodowe i kanały wapniowe.