Селективные и неселективные ионные каналы

Ионные каналы - крупные белковые молекулы и надмолекулярные структуры липопротеидной природы, встроенные в мембраны клетки и ее органоидов.

Функции: Обеспечивают избирательное прохождение ионов через мембрану, в том числе из клетки в наружную среду и обратно.

Избирательность ионных каналов определяется геометрией, параметрами и химической природой групп, выстилающих стенки канала и его устье. Отбор ионов может осуществляться специальным молекулярным устройством («ворота» ионных каналов).

Неселективные каналы обладают следующими свойствами:

• пропускают все типы ионов, но проницаемость для ионов K+ значительно выше, чем для других ионов;

• всегда находятся в открытом состоянии.

Селективные каналы обладают следующими свойствами:

• пропускают только один вид ионов; для каждого вида ионов существует свой вид каналов;

• могут находиться в одном из 3 состояний: закрытом, активированном, инактивированном.

Избирательная проницаемость селективного канала обеспечивается селективным фильтром, который образован кольцом из отрицательно заряженных атомов кислорода, которое находится в самом узком месте канала.

Изменение состояния канала обеспечивается работой воротного механизма, который представлен двумя белковыми молекулами. Эти белковые молекулы, так называемые активационные ворота и инактивационные ворота, изменяя свою конформацию, могут перекрывать ионный канал.

В зависимости от сигнала, который вызывает открытие активационных ворот, селективные ионные каналы подразделяют на:

• хемочувствительные – регуляция лигандом;

• потенциалзависимые – регуляция мембранным потенциалом;

• механочувствительные – реагируют на деформацию мембраны.

 

Наряду с этим, существуют механизмы блокады каналов.

Через один ионный канал может проходить 10⁷ —10⁸ ионов в секунду. Ряд природных и синтетических веществ связываются с элементами ионных каналов, блокируют их проводимость или работу «воротного» механизма.