Виды и значение ионных каналов в мембране возбудимых клеток

Белковые каналы формируют в липидном слое гидрофильные поры, через которые ионы диффундируют в направлении их электрических градиентов. Следовательно, ионные каналы всегда осуществляют пассивный транспорт, или облегченную диффузию и никогда не работают сопряженно с источником энергии.

Фундаментальное свойство ионных каналов – ионная селективность, т.е. способность избирательно пропускать ионы только определенного вида. Это обусловлено диаметром поры, которая должна быть достаточно узкой, так чтобы ионы находились в тесном контакте со стенками поры и могли проходить лишь ионы подходящего размера и заряда.

Другое функциональное свойство ионных каналов – регулируемость их проницаемости. Открывание (активизация), а также закрывание и инактивация каналов (нужно помнить, что в закрытом состоянии канал не обязательно инактивирован) обеспечиваются особыми молекулами в составе макрокомплекса канала, так называемыми «воротами». Характером работы воротного механизма определяется деление ионных каналов на: 1) потенциалзависимые, или электроуправляемые каналы, которые открываются и закрываются в ответ на сдвиг мембранного потенциала; 2) лигандзависимые, или хемоуправляемые каналы, проницаемость которых изменяется при связывании молекул медиаторных веществ со специфическим рецепторным участком белкового макрокомплекса.

Натриевые каналы

Потенциалзависимый Nа⁺-канал, который обеспечивает входящий ток при генерации ПД, может находиться в одном из трех состояний: закрытомнеинактивированном (мембрана в состоянии покоя, сильно поляризована), открытом (при деполяризации мембраны) и закрытом инактивированном (несмотря на продолжающуюся деполяризацию). Инактивированные каналы могут открыться снова только через несколько миллисекунд после возвращения мембранного потенциала к исходному отрицательному уровню – ПП.

Кальциевые каналы

В некоторых типах нервных клеток ПД возникают преимущественно благодаря входящим Са²⁺-токам, причем мембрана одновременно может содержать и Nа⁺-каналы. Са²⁺-токи протекают медленнее, чем Nа⁺-токи, поэтому кальциевые ПД более продолжительны. Вход Са²+ в клетку во время ПД функционально очень важен. Этот ион участвует в работе многих клеточных механизмов, регулирует проницаемость мембраны для других ионов, в частности К⁺, необходим при изменении проведения в электрических синапсах и высвобождения медиаторов в химических синапсах. Главная функция Са²⁺ состоит в сопряжении электрических сигналов с внутриклеточными процессами.

Калиевые каналы

Через К⁺-каналы проходят выходящие токи, которые необходимы для реполяризации мембраны во время ПД, генерации гиперполяризующих (тормозных) потенциалов и для стабилизации ритмической активности нейронов. Известны "классические" К⁺-каналы задержанного выпрямления, создающие поздний выходящий ток, благодаря которому завершается деполяризация мембран (ПЛ). К⁺- каналы А-типа активируются при деполяризации, незначительной по сравнению с уровнем потенциала покоя, поэтому могут участвовать в регуляции возбудимости и частоты импульсации при соответствующих значениях мембранного потенциала. К²⁺-Каналы высоко избирательны и практически не пропускают Nа.

12. Симпатический отдел ВНС.

Дата добавления: 2015-06-04